JP6785144B2 - 受液器およびこれを用いたコンデンサ - 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冷凍サイクルであるカーエアコンにおいて、気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器およびこれを用いた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、図１の上下、左右を上下、左右というものとする。
また、この明細書において、「液相冷媒」という用語には、微量の気相冷媒が混入した液相主体混相冷媒を含むものとする。
カーエアコンのコンデンサとして、凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ長手方向を上下方向に向けるとともに上下両端部が閉鎖された筒状体からなる受液器とを備えており、凝縮部から流出した冷媒が、受液器を経て過冷却部に流入するようになされ、凝縮部から受液器内に流入した気液混相冷媒が受液器において気相と液相とに分離され、液相冷媒が過冷却部に流入するようになっているものが知られている。
この種のコンデンサに用いられる受液器として、軸線方向が上下方向を向いた筒状に形成されるとともに、内周面の上部に雌ネジ部が形成された雌ネジ形成部と、長手方向を上下方向に向けた状態で下端部が雌ネジ形成部に接合され、かつ上端が閉鎖されるとともに下端が開口した筒状の本体部と、柱状に形成されるとともに、前記雌ネジ形成部内に挿入されて、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部が形成されたキャップとを備え、前記雌ネジ形成部は、前記本体部の内部に挿入されて前記本体部の内周面に接合される挿入部と、前記本体部の外部に配置される非挿入部とを有しており、前記雌ネジ部は、前記非挿入部に設けられ、本体部にコンデンサの凝縮部から冷媒が流入する冷媒流入穴が形成され、雌ネジ形成部にコンデンサの過冷却部に冷媒が流出する冷媒流出穴が形成され、雌ネジ形成部の内周面における雌ネジ部よりも下方の部分と、キャップの外周面における雄ネジ部よりも下方の部分との間がシール手段によりシールされている受液器が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１記載の受液器においては、本体部にコンデンサの凝縮部から冷媒が流入する冷媒流入穴が形成され、雌ネジ形成部にコンデンサの過冷却部に冷媒が流出する冷媒流出穴が形成されているので、受液器の下端から冷媒流入穴の上端までの上下方向の距離が比較的長くなり、当該受液器を備えたコンデンサを用いた冷凍サイクルへの冷媒封入の際に、受液器の内部空間における冷媒流入穴よりも下方の部分を液相冷媒により満たすために要する時間が比較的長くなるとともに、冷媒封入量が一定の場合、過冷度が一定となる安定化域の幅が比較的狭くなるという問題がある。
この発明の目的は、上記問題を解決し、冷凍サイクルへの冷媒封入量を早い段階で適正封入量とすることができるとともに、過冷度が一定となる安定化域の幅を広げることが可能な受液器およびこれを用いた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)上下両端が開口した筒状であり、かつコンデンサのヘッダタンクに接合されるベース部材と、上端が閉鎖されるとともに下端が開口した筒状であるタンク部材と、ベース部材内に着脱自在に下方から嵌め入れられたプラグとからなり、コンデンサの凝縮部から流入した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器であって、
ベース部材の内周面における上下方向の中間部にめねじ部が設けられ、ベース部材におけるめねじ部よりも上方の部分に、冷媒流入穴および冷媒流出穴が、冷媒流入穴が上方に位置するように上下方向に間隔をおいて形成され、タンク部材の下端部が、内部空間がベース部材の内部空間と通じるようにベース部材に接合され、プラグの外周面における上下方向の中間部でかつ冷媒流出穴よりも下方の部分におねじ部が設けられるとともに、当該おねじ部がベース部材のめねじ部にねじ嵌められ、ベース部材の内周面におけるめねじ部よりも下方の部分とプラグの外周面におけるおねじ部よりも下方の部分との間がシール部材によりシールされており、
ベース部材が円筒状であり、ベース部材の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出した凸部が、ベース部材の上下方向の全長にわたって設けられ、凸部における冷媒流入穴および冷媒流出穴と対応する高さ位置に、それぞれ前記コンデンサのヘッダタンクの外面に密着する部分円筒状密着面を有する固定片が設けられ、冷媒流入穴および冷媒流出穴の両端が、それぞれベース部材の内周面および固定片の密着面に開口しており、
タンク部材が、両端が開口した円筒体と、円筒体の上端に接合されて上端開口を閉鎖する閉鎖部材とよりなり、円筒体の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出した凸部が、円筒体の上下方向の全長にわたって設けられ、
ベース部材における固定片が設けられていない部分の横断面形状の外形と、タンク部材の円筒体の横断面形状の外形とが同一形状である受液器。
ベース部材の内周面における上下方向の中間部にめねじ部が設けられ、ベース部材におけるめねじ部よりも上方の部分に、冷媒流入穴および冷媒流出穴が、冷媒流入穴が上方に位置するように上下方向に間隔をおいて形成され、タンク部材の下端部が、内部空間がベース部材の内部空間と通じるようにベース部材に接合され、プラグの外周面における上下方向の中間部でかつ冷媒流出穴よりも下方の部分におねじ部が設けられるとともに、当該おねじ部がベース部材のめねじ部にねじ嵌められ、ベース部材の内周面におけるめねじ部よりも下方の部分とプラグの外周面におけるおねじ部よりも下方の部分との間がシール部材によりシールされており、
ベース部材が円筒状であり、ベース部材の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出した凸部が、ベース部材の上下方向の全長にわたって設けられ、凸部における冷媒流入穴および冷媒流出穴と対応する高さ位置に、それぞれ前記コンデンサのヘッダタンクの外面に密着する部分円筒状密着面を有する固定片が設けられ、冷媒流入穴および冷媒流出穴の両端が、それぞれベース部材の内周面および固定片の密着面に開口しており、
タンク部材が、両端が開口した円筒体と、円筒体の上端に接合されて上端開口を閉鎖する閉鎖部材とよりなり、円筒体の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出した凸部が、円筒体の上下方向の全長にわたって設けられ、
ベース部材における固定片が設けられていない部分の横断面形状の外形と、タンク部材の円筒体の横断面形状の外形とが同一形状である受液器。
2)受液器の下端と冷媒流入穴の上端との距離が６０ｍｍ未満である上記1)記載の受液器。
3)プラグの上端が冷媒流入穴と冷媒流出穴との間の高さ位置にあり、プラグに、上端面から下方に延びかつ下端が冷媒流出穴よりも下方に位置する有底穴が形成され、プラグにおける有底穴の周壁部分に連通穴が形成され、異物を濾過するフィルタが、連通穴を塞ぐようにプラグに固着されており、ベース部材の内周面における冷媒流入穴と冷媒流出穴との間の部分と、プラグの外周面における連通穴よりも上方の部分との間がシール部材によりシールされている上記1)または2)記載の受液器。
4)ベース部材がベア材からなり、ベース部材の上端部に、外径がタンク部材の円筒体の内径よりも小径でかつ当該円筒体内に挿入される円筒状の挿入部が段部を介して設けられ、ベース部材とタンク部材の円筒体との間に、ベース部材の挿入部の外周面と円筒体の内周面との間に存在する短円筒部、および短円筒部の下端に一体に設けられかつベース部材の段部と円筒体の下端面との間に存在する外向きフランジを有する接続リングが配置され、接続リングの短円筒部および外向きフランジと、ベース部材および円筒体とがそれぞれろう材により接合されている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の受液器。
5)タンク部材の円筒体の凸部の上端部に、前記コンデンサのヘッダタンクの外面に密着する部分円筒状密着面を有するスペーサ部が設けられ、タンク部材の円筒体におけるスペーサ部が設けられている部分の横断面形状の外形と、ベース部材における固定片が設けられている部分の横断面形状の外形とが同一形状である上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の受液器。
6)凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ凝縮部から流入した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器とを備えたコンデンサにおいて、
凝縮部が、長手方向を上下方向に向けて配置された凝縮部出口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が凝縮部出口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、過冷却部が、凝縮部出口ヘッダの下方に隣り合うように配置された過冷却部入口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が過冷却部入口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、受液器が上記1)〜5)のうちのいずれかに記載された受液器からなり、
凝縮部出口ヘッダと過冷却部入口ヘッダとが１つのヘッダタンク内に設けられ、凝縮部出口ヘッダに、凝縮部から冷媒を流出させる冷媒流出口が形成され、過冷却部入口ヘッダに、受液器から冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、
受液器のベース部材の冷媒流入穴が凝縮部出口ヘッダの冷媒流出口に通じるとともに、冷媒流出穴が過冷却部入口ヘッダの冷媒流入口に通じた状態で、ベース部材がヘッダタンクに接合されているコンデンサ。
凝縮部が、長手方向を上下方向に向けて配置された凝縮部出口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が凝縮部出口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、過冷却部が、凝縮部出口ヘッダの下方に隣り合うように配置された過冷却部入口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が過冷却部入口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、受液器が上記1)〜5)のうちのいずれかに記載された受液器からなり、
凝縮部出口ヘッダと過冷却部入口ヘッダとが１つのヘッダタンク内に設けられ、凝縮部出口ヘッダに、凝縮部から冷媒を流出させる冷媒流出口が形成され、過冷却部入口ヘッダに、受液器から冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、
受液器のベース部材の冷媒流入穴が凝縮部出口ヘッダの冷媒流出口に通じるとともに、冷媒流出穴が過冷却部入口ヘッダの冷媒流入口に通じた状態で、ベース部材がヘッダタンクに接合されているコンデンサ。
7)凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ凝縮部から流入した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器とを備えたコンデンサにおいて、
凝縮部が、長手方向を上下方向に向けて配置された凝縮部出口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が凝縮部出口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、過冷却部が、凝縮部出口ヘッダの下方に隣り合うように配置された過冷却部入口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が過冷却部入口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、受液器が上記上記5)に記載された受液器からなり、
凝縮部出口ヘッダと過冷却部入口ヘッダとが１つのヘッダタンク内に設けられ、凝縮部出口ヘッダに、凝縮部から冷媒を流出させる冷媒流出口が形成され、過冷却部入口ヘッダに、受液器から冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、受液器のベース部材の一方の固定片の密着面が、冷媒流入穴が凝縮部出口ヘッダの冷媒流出口に通じるようにヘッダタンクの外面に密着させられるとともに、他方の固定片の密着面が、冷媒流出穴が過冷却部入口ヘッダの冷媒流入口に通じるようにヘッダタンクに密着させられ、この状態で両固定片がヘッダタンクにろう材により接合され、受液器のタンク部材の円筒体のスペーサ部が、ヘッダタンクの外面に密着させられた状態でヘッダタンクにろう材により接合されているコンデンサ。
凝縮部が、長手方向を上下方向に向けて配置された凝縮部出口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が凝縮部出口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、過冷却部が、凝縮部出口ヘッダの下方に隣り合うように配置された過冷却部入口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が過冷却部入口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、受液器が上記上記5)に記載された受液器からなり、
凝縮部出口ヘッダと過冷却部入口ヘッダとが１つのヘッダタンク内に設けられ、凝縮部出口ヘッダに、凝縮部から冷媒を流出させる冷媒流出口が形成され、過冷却部入口ヘッダに、受液器から冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、受液器のベース部材の一方の固定片の密着面が、冷媒流入穴が凝縮部出口ヘッダの冷媒流出口に通じるようにヘッダタンクの外面に密着させられるとともに、他方の固定片の密着面が、冷媒流出穴が過冷却部入口ヘッダの冷媒流入口に通じるようにヘッダタンクに密着させられ、この状態で両固定片がヘッダタンクにろう材により接合され、受液器のタンク部材の円筒体のスペーサ部が、ヘッダタンクの外面に密着させられた状態でヘッダタンクにろう材により接合されているコンデンサ。
上記1)〜5)の受液器によれば、ベース部材の内周面における上下方向の中間部にめねじ部が設けられ、ベース部材におけるめねじ部よりも上方の部分に、冷媒流入穴および冷媒流出穴が、冷媒流入穴が上方に位置するように上下方向に間隔をおいて形成されているので、受液器の下端から冷媒流入穴の上端までの上下方向の距離を比較的短くすることができる。したがって、この受液器を備えたコンデンサを用いた冷凍サイクルへの冷媒封入の際に、受液器の内部空間における冷媒流入穴よりも下方の部分が、比較的短い時間で液相冷媒により満たされることになり、その結果冷凍サイクルにおける冷媒封入量を、早い段階で、過冷度が一定となる適正封入量とすることが可能になる。しかも、受液器の内部空間における冷媒流入穴よりも上方の部分の内容積が比較的大きくなるので、過冷度が一定となる安定化域の幅、すなわち過冷度が一定となる冷媒封入量の幅が広くなり、その結果負荷変動や冷媒洩れに対してより安定した過冷特性が得られる。
また、ベース部材およびタンク部材の肉厚を、それぞれの機能に合った適切な肉厚にすることが可能であり、軽量化および低コスト化が可能になる。たとえば、ベース部材の肉厚を、めねじ部を形成しうる最小限の厚さにし、タンク部材の肉厚を、要求される耐圧強度を満たしうる最小限の厚さにすることが可能になる。
さらに、冷媒流入穴および冷媒流出穴がベース部材に形成されているので、両穴の位置ずれを防止することができる。特許文献１記載の受液器の場合、本体部にコンデンサの凝縮部から冷媒が流入する冷媒流入穴が形成され、雌ネジ形成部にコンデンサの過冷却部に冷媒が流出する冷媒流出穴が形成ているので、本体部と雌ネジ形成部とを組み合わせる際に、両穴が位置ずれするおそれがある。
上記1)の受液器によれば、ベース部材は、たとえば押出形材などからなる素材を一定の長さに切断するとともに、必要箇所に切削加工等を施すことによりつくることができ、またタンク部材の円筒体は、たとえば押出形材などからなる素材を一定の長さに切断することによりつくることができ、これらの製造作業が比較的簡単になる。
上記2)の受液器によれば、この受液器を備えたコンデンサを用いた冷凍サイクルへの冷媒封入の際に、受液器の内部空間における冷媒流入穴よりも下方の部分を液相冷媒により満たす時間を、効果的に短縮することができる。しかも、ベース部材の小型軽量化を図ることができる。
上記3)の受液器によれば、冷媒流入穴を通って受液器内に流入した冷媒は必ずフィルタを通過するので、受液器内から過冷却部入口ヘッダに流入する液相冷媒に異物が含まれることを確実に防止することが可能になる。
上記6)のコンデンサによれば、当該コンデンサを用いた冷凍サイクルへの冷媒封入の際に、受液器の内部空間における冷媒流入穴よりも下方の部分が、比較的短い時間で液相冷媒により満たされることになり、その結果冷凍サイクルにおける冷媒封入量を、早い段階で、過冷度が一定となる適正封入量とすることが可能になる。しかも、受液器の内部空間における冷媒流入穴よりも上方の部分の内容積が比較的大きくなるので、過冷度が一定となる安定化域の幅、すなわち過冷度が一定となる冷媒封入量の幅が広くなる。したがって、負荷変動や冷媒洩れに対してより安定した過冷特性が得られる。
上記7)のコンデンサによれば、コンデンサのヘッダタンクを構成する部材、受液器のタンク部材の閉鎖部材、および接続リングを両面にろう材層を有するブレージングシートによって形成した場合に、コンデンサのすべての金属製部品と、受液器のプラグおよびシール部材を除いたすべての部品を一括して炉中においてろう付することができるので、コンデンサの製造作業が簡単になる。しかも、２つの固定部およびスペーサ部の働きによって、炉中でのろう付の際に、ベース部材およびタンク部材の円筒体の姿勢を決められた姿勢に保つことができる。
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、「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。
図１はこの発明の受液器を用いたコンデンサ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および図４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)は、凝縮部(2)と、凝縮部(2)の下方に設けられた過冷却部(3)と、長手方向を上下方向に向けた状態で凝縮部(2)と過冷却部(3)との間に設けられ、かつ凝縮部(2)で凝縮した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、かつ液相冷媒を貯留するとともに液相冷媒を過冷却部(3)に供給するアルミニウム製タンク状受液器(4)とからなる。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。
コンデンサ(1)は、幅方向を通風方向に向けるとともに長手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(5)と、長手方向を上下方向に向けた状態で左右方向に間隔をおいて配置されるとともに熱交換管(5)の左右両端部が接続された２つのアルミニウム製ヘッダタンク(6)(7)と、隣り合う熱交換管(5)どうしの間および上下両端の熱交換管(5)の外側に配置されて熱交換管(5)にろう材により接合されたアルミニウム製コルゲートフィン(8)と、上下両端のコルゲートフィン(8)の外側に配置されてコルゲートフィン(8)にろう材により接合されたアルミニウム製サイドプレート(9)とを備えている。以下、ろう材による接合をろう付というものとする。
コンデンサ(1)の凝縮部(2)および過冷却部(3)には、それぞれ上下に連続して並んだ複数の熱交換管(5)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(2)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(3)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(5)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(5)の冷媒流れ方向が異なっている。ここで、凝縮部(2)の熱交換パス(P1)を第１熱交換パスといい、過冷却部(3)の熱交換パス(P2)を第２熱交換パスというものとする。なお、この実施形態においては、凝縮部(2)および過冷却部(3)にそれぞれ１つの熱交換パスが設けられているが、熱交換パスの数はこれに限定されるものではなく、凝縮部(2)の冷媒流れ方向最下流側の熱交換パスの熱交換管(5)における冷媒流れ方向下流側端部と、過冷却部(3)の冷媒流れ方向最上流側の熱交換パスの熱交換管(5)における冷媒流れ方向上流側端部端部とが、左右いずれか同じ側に位置するのであれば、適宜変更可能である。ここでは、凝縮部(2)および過冷却部(3)にそれぞれ１つの熱交換パス(P1)(P2)が設けられているので、第１熱交換パス(P1)が、凝縮部(2)の冷媒流れ方向最上流側の熱交換パスであると同時に、冷媒流れ方向最下流側の熱交換パスとなり、第２熱交換パス(P2)が、過冷却部(3)の冷媒流れ方向最上流側の熱交換パスであると同時に、冷媒流れ方向最下流側の熱交換パスとなっている。
両ヘッダタンク(6)(7)内は、第１熱交換パス(P1)と第２熱交換パス(P2)との間でかつ下側の同一高さ位置に設けられたアルミニウム製仕切部材(11)により上下方向に並んだ２つの区画に仕切られており、コンデンサ(1)における両仕切部材(11)よりも上方に位置する部分が凝縮部(2)となり、両仕切部材(11)よりも下方に位置する部分が過冷却部(3)となっている。
右側ヘッダタンク(6)の周壁における仕切部材(11)よりも上方部分に，圧縮機により圧縮された気相冷媒が流入する冷媒入口(12)が形成され、右側ヘッダタンク(6)の周壁における仕切部材(11)よりも下方の部分に、液相冷媒が膨張弁に向かって流出する冷媒出口(13)が形成されている。また、右側ヘッダタンク(6)に、冷媒入口(12)に通じるアルミニウム製冷媒入口部材(14)と、冷媒出口(13)に通じるアルミニウム製冷媒出口部材(15)とがろう付されている。また、左側ヘッダタンク(7)の周壁における仕切部材(11)よりも上方部分に、気液混相冷媒が受液器(4)内に流出する冷媒流出口(16)が形成され、左側ヘッダタンク(7)の周壁における仕切部材(11)よりも下方の部分に、液相冷媒が過冷却部(3)に流入する冷媒流入口(17)が形成されている。したがって、右側ヘッダタンク(6)における仕切部材(11)よりも上方の区画が凝縮部入口ヘッダ(18)となっているとともに、左側ヘッダタンク(7)における仕切部材(11)よりも上方の区画が凝縮部出口ヘッダ(19)となり、左側ヘッダタンク(7)における仕切部材(11)よりも下方の区画が過冷却部入口ヘッダ(21)となっているとともに、右側ヘッダタンク(6)における仕切部材(11)よりも下方の区画が過冷却部出口ヘッダ(22)となっている。
受液器(4)は、左側ヘッダタンク(7)にろう付され、かつ軸線方向が上下方向を向くとともに上下両端が開口した円筒状のベース部材(23)と、ベース部材(23)に固定され、かつ上端が閉鎖されるとともに下端が開口した円筒状のタンク部材(24)と、ベース部材(23)内に着脱自在に嵌め入れられたプラグ(25)とからなり、タンク部材(24)の内部空間がベース部材(23)の内部空間に通じさせられている。
ベース部材(23)は、たとえばアルミニウム押出形材などのアルミニウムベア材から形成されており、内周面における上下方向の中間部、ここでは上下方向中央部よりも若干下方の部分にめねじ部(26)が設けられている。ベース部材(23)におけるめねじ部(26)よりも上方の部分に、凝縮部出口ヘッダ(19)の冷媒流出口(16)に通じる冷媒流入穴(27)と、過冷却部入口ヘッダ(21)の冷媒流入口(17)に通じる冷媒流出穴(28)とが、冷媒流入穴(27)が上方に位置するように上下方向に間隔をおいて形成されている。
ベース部材(23)の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出しかつ突出端面が平坦面となった帯状凸部(29)が、ベース部材(23)の上下方向の全長にわたって一体に設けられ、凸部(29)における冷媒流入穴(27)および冷媒流出穴(28)と対応する高さ位置に、それぞれコンデンサ(1)の左側ヘッダタンク(7)の外面に密着する部分円筒状密着面を有する固定片(31)(32)が一体に設けられている。冷媒流入穴(27)の両端は、ベース部材(23)の内周面および上側固定片(31)の密着面に開口し、冷媒流出穴(28)の両端は、ベース部材(23)の内周面および下側固定片(32)の密着面に開口している。ベース部材(23)の両固定片(31)(32)が設けられている部分の横断面形状の外形は同一形状となっている。上側固定片(31)は、冷媒流入穴(27)が凝縮部出口ヘッダ(19)の冷媒流出口(16)に合致するように左側ヘッダタンク(7)の外面にろう付され、下側固定片(32)は、冷媒流出穴(28)が過冷却部入口ヘッダ(21)の冷媒流入口(17)に合致するように左側ヘッダタンク(7)の外面にろう付されている。
ベース部材(23)の上端部に、外形が小径となった円筒状の挿入部(33)が段部(34)を介して設けられている。さらに、ベース部材(23)の内周面におけるめねじ部(26)より下方の部分に、めねじ部(26)の谷径よりも大径の円筒面状下シール面(35)が設けられ、同じくめねじ部(26)よりも上方の部分に、めねじ部(26)の内径よりも小径の円筒面状上シール面(36)が設けられている。ベース部材(23)は、両固定片(31)(32)が設けられている部分の横断面形状の外形と同一形状である押出形材に、切削加工やねじ切り加工を施すことによってつくられる。
タンク部材(24)は、アルミニウム押出形材などのアルミニウムベア材から形成され、かつ長手方向が上下方向を向くとともに上下両端が開口した円筒体(37)と、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートから形成され、かつ円筒体(37)の上端に接合されて上端開口を閉鎖する閉鎖部材(38)とよりなる。
タンク部材(24)の円筒体(37)の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出しかつ突出端面が平坦面となった帯状の凸部(39)が、円筒体(37)の上下方向の全長にわたって一体に設けられ、凸部(39)の上端部に、コンデンサ(1)の左側ヘッダタンク(7)の外面に密着する部分円筒状密着面を有するスペーサ部(41)が一体に設けられている。円筒体(37)におけるスペーサ部(41)が設けられていない部分の横断面形状の外形は、ベース部材(23)における両固定片(31)(32)が設けられていない部分の横断面形状の外形と同一形状である。また、円筒体(37)におけるスペーサ部(41)が設けられている部分の横断面形状の外形と、ベース部材(23)における両固定片(31)(32)が設けられている部分の横断面形状の外形とは同一形状である。円筒体(37)の内径は、ベース部材(23)の挿入部(33)の外径よりも大径となっている。スペーサ部(41)は、左側ヘッダタンク(7)の外面にろう付されている。円筒体(37)は、スペーサ部(41)が設けられている部分の横断面形状の外形と同一形状である押出形材に、切削加工を施すことによってつくられる。
タンク部材(24)の閉鎖部材(38)は、アルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことによってつくられたものであり、円筒体(37)内に嵌め入れられる嵌入部(42)および嵌入部(42)の周壁上端部に一体に設けられた外向きフランジ(43)を有している。嵌入部(42)の周壁が円筒体(37)の内周面に接触する接触部となっており、円筒体(37)の内周面にろう付されている。また、外向きフランジ(43)が円筒体(37)の上端面に接触する接触部となっており、円筒体(37)の上端面にろう付されている。
ベース部材(23)とタンク部材(24)の円筒体(37)とは、接続リング(44)を介して接合されている。接続リング(44)は、アルミニウムブレージングシートにプレス加工を施すことによってつくられたものであり、ベース部材(23)の挿入部(33)の外周面と円筒体(37)の内周面との間に存在する短円筒部(45)、および短円筒部(45)の下端に一体に設けられかつベース部材(23)の段部(34)と円筒体(37)の下端面との間に存在する外向きフランジ(46)を有している。そして、接続リング(44)の短円筒部(45)がベース部材(23)の挿入部(33)の外周面と円筒体(37)の内周面にろう付され、同じく外向きフランジ(46)がベース部材(23)の段部(34)と円筒体(37)の下端面にろう付されることによって、ベース部材(23)とタンク部材(24)の円筒体(37)とは、接続リング(44)を介して接合されている。
プラグ(25)は合成樹脂により円柱状に形成されており、プラグ(25)の円筒面状の外周面における上下方向の中間部でかつ冷媒流出穴(28)よりも下方の部分におねじ部(47)が設けられ、おねじ部(47)がベース部材(23)のめねじ部(26)にねじ嵌められることによって、プラグ(25)がベース部材(23)内に着脱自在に嵌め入れられている。プラグ(25)の上端は冷媒流入穴(27)と冷媒流出穴(28)との間の高さ位置にある。プラグ(25)には、下端面から上方に延びかつプラグ(25)を回す工具が挿入される有底状の工具穴(48)が形成されている。
プラグ(25)に、上端面から下方に延びかつ下端が冷媒流出穴(28)よりも下方に位置する有底穴(49)が形成されており、プラグ(25)における有底穴(49)の周壁部分に、複数の連通穴(51)が周方向に間隔をおいて形成され、異物を濾過するフィルタ(52)が、連通穴(51)を塞ぐようにプラグ(25)に固着されている。連通穴(51)の上下方向の少なくとも一部は、冷媒流出穴(28)の上下方向の範囲内に位置している。プラグ(25)の外周面における連通穴(51)よりも上方の部分に、１つの環状Ｏリング溝(53)が形成され、当該Ｏリング溝(53)に嵌め入れられたＯリング(54)(シール部材)により、ベース部材(23)の上シール面(36)とプラグ(25)の外周面との間がシールされている。さらに、プラグ(25)の外周面におけるおねじ部(47)よりも下方の部分に、２つの環状Ｏリング溝(55)が上下方向に間隔をおいて形成され、当該Ｏリング溝(55)に嵌め入れられたＯリング(56)(シール部材)により、ベース部材(23)の下シール面(35)とプラグ(25)の外周面との間がシールされている。
図示は省略したが、受液器内のプラグ(25)よりも上方の部分に、通気性および通液性を有するとともに乾燥剤が収容され、かつ長手方向が上下方向を向いた乾燥剤バッグが配置されている。
上述した構成のコンデンサ(1)を備えたカーエアコンにおいて、圧縮機により圧縮された高温高圧の気相冷媒が、冷媒入口部材(14)および冷媒入口(12)を通って右側ヘッダタンク(6)の凝縮部入口ヘッダ(18)内に流入し、第１熱交換パス(P1)の熱交換管(5)内を左方に流れる間に凝縮させられて左側ヘッダタンク(7)の凝縮部出口ヘッダ(19)内に流入する。左側ヘッダタンク(7)の凝縮部出口ヘッダ(19)内に流入した冷媒は、ヘッダ側冷媒流出口(16)および冷媒流入穴(27)を通って受液器(4)内に入る。
受液器(4)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冷媒は重力により受液器(4)内の下部に溜まり、気相冷媒は受液器(4)内の上部に溜まる。液相冷媒は、プラグ(25)の有底穴(49)内に入り、フィルタ(52)を通過した後に冷媒流出穴(28)および冷媒流入口(17)を通って左側ヘッダタンク(7)の過冷却部入口ヘッダ(21)内に入る。
左側ヘッダタンク(7)の過冷却部入口ヘッダ(21)内に入った冷媒は、第２熱交換パス(P2)の熱交換管(5)内を右方に流れる間に過冷却された後、右側ヘッダタンク(6)の過冷却部出口ヘッダ(22)内に入り、冷媒出口(13)および冷媒出口部材(15)を通って流出し、膨張弁を経てエバポレータに送られる。
上述したコンデンサを用いたカーエアコンに冷媒を封入する際には、受液器(4)の内部空間における冷媒流入穴(27)よりも下方の部分が、比較的短い時間で液相冷媒により満たされることになり、その結果冷凍サイクルにおける冷媒封入量を、早い段階で、過冷度が一定となる適正封入量とすることが可能になる。しかも、受液器(4)の内部空間における冷媒流入穴(27)よりも上方の部分の内容積が比較的大きくなるので、過冷度が一定となる安定化域の幅、すなわち過冷度が一定となる冷媒封入量の幅が広くなり、その結果負荷変動や冷媒洩れに対してより安定した過冷特性が得られる。
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)：コンデンサ
(2)：凝縮部
(3)：過冷却部
(4)：受液器
(5)：熱交換管
(7)：左側ヘッダタンク
(16)：冷媒流出口
(17)：冷媒流入口
(19)：凝縮部出口ヘッダ
(21)：過冷却部入口ヘッダ
(23)：ベース部材
(24)：タンク部材
(25)：プラグ
(26)：めねじ部
(27)：冷媒流入穴
(28)：冷媒流出穴
(29)：凸部
(31)(32)：固定片
(33)：挿入部
(34)：段部
(37)：円筒体
(38)：閉鎖部材
(39)：凸部
(41)：スペーサ部
(42)：嵌入部(接触部)
(43)：外向きフランジ(接触部)
(44)：接続リング
(45)：短円筒部
(46)：外向きフランジ
(47)：おねじ部
(49)：有底穴
(51)：連通穴
(52)：フィルタ
(54)：Ｏリング(シール部材)
(56)：Ｏリング(シール部材)
(P1)(P2)：熱交換パス
(2)：凝縮部
(3)：過冷却部
(4)：受液器
(5)：熱交換管
(7)：左側ヘッダタンク
(16)：冷媒流出口
(17)：冷媒流入口
(19)：凝縮部出口ヘッダ
(21)：過冷却部入口ヘッダ
(23)：ベース部材
(24)：タンク部材
(25)：プラグ
(26)：めねじ部
(27)：冷媒流入穴
(28)：冷媒流出穴
(29)：凸部
(31)(32)：固定片
(33)：挿入部
(34)：段部
(37)：円筒体
(38)：閉鎖部材
(39)：凸部
(41)：スペーサ部
(42)：嵌入部(接触部)
(43)：外向きフランジ(接触部)
(44)：接続リング
(45)：短円筒部
(46)：外向きフランジ
(47)：おねじ部
(49)：有底穴
(51)：連通穴
(52)：フィルタ
(54)：Ｏリング(シール部材)
(56)：Ｏリング(シール部材)
(P1)(P2)：熱交換パス
Claims (7)
- 上下両端が開口した筒状であり、かつコンデンサのヘッダタンクに接合されるベース部材と、上端が閉鎖されるとともに下端が開口した筒状であるタンク部材と、ベース部材内に着脱自在に下方から嵌め入れられたプラグとからなり、コンデンサの凝縮部から流入した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器であって、
ベース部材の内周面における上下方向の中間部にめねじ部が設けられ、ベース部材におけるめねじ部よりも上方の部分に、冷媒流入穴および冷媒流出穴が、冷媒流入穴が上方に位置するように上下方向に間隔をおいて形成され、タンク部材の下端部が、内部空間がベース部材の内部空間と通じるようにベース部材に接合され、プラグの外周面における上下方向の中間部でかつ冷媒流出穴よりも下方の部分におねじ部が設けられるとともに、当該おねじ部がベース部材のめねじ部にねじ嵌められ、ベース部材の内周面におけるめねじ部よりも下方の部分とプラグの外周面におけるおねじ部よりも下方の部分との間がシール部材によりシールされており、
ベース部材が円筒状であり、ベース部材の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出した凸部が、ベース部材の上下方向の全長にわたって設けられ、凸部における冷媒流入穴および冷媒流出穴と対応する高さ位置に、それぞれ前記コンデンサのヘッダタンクの外面に密着する部分円筒状密着面を有する固定片が設けられ、冷媒流入穴および冷媒流出穴の両端が、それぞれベース部材の内周面および固定片の密着面に開口しており、
タンク部材が、両端が開口した円筒体と、円筒体の上端に接合されて上端開口を閉鎖する閉鎖部材とよりなり、円筒体の外周面の周方向の一部に、径方向外方に突出した凸部が、円筒体の上下方向の全長にわたって設けられ、
ベース部材における固定片が設けられていない部分の横断面形状の外形と、タンク部材の円筒体の横断面形状の外形とが同一形状である受液器。 - 受液器の下端と冷媒流入穴の上端との距離が６０ｍｍ未満である請求項１記載の受液器。
- プラグの上端が冷媒流入穴と冷媒流出穴との間の高さ位置にあり、プラグに、上端面から下方に延びかつ下端が冷媒流出穴よりも下方に位置する有底穴が形成され、プラグにおける有底穴の周壁部分に連通穴が形成され、異物を濾過するフィルタが、連通穴を塞ぐようにプラグに固着されており、ベース部材の内周面における冷媒流入穴と冷媒流出穴との間の部分と、プラグの外周面における連通穴よりも上方の部分との間がシール部材によりシールされている請求項１または２記載の受液器。
- ベース部材がベア材からなり、ベース部材の上端部に、外径がタンク部材の円筒体の内径よりも小径でかつ当該円筒体内に挿入される円筒状の挿入部が段部を介して設けられ、ベース部材とタンク部材の円筒体との間に、ベース部材の挿入部の外周面と円筒体の内周面との間に存在する短円筒部、および短円筒部の下端に一体に設けられかつベース部材の段部と円筒体の下端面との間に存在する外向きフランジを有する接続リングが配置され、接続リングの短円筒部および外向きフランジと、ベース部材および円筒体とがそれぞれろう材により接合されている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の受液器。
- タンク部材の円筒体の凸部の上端部に、前記コンデンサのヘッダタンクの外面に密着する部分円筒状密着面を有するスペーサ部が設けられ、タンク部材の円筒体におけるスペーサ部が設けられている部分の横断面形状の外形と、ベース部材における固定片が設けられている部分の横断面形状の外形とが同一形状である請求項１〜４のうちのいずれかに記載の受液器。
- 凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ凝縮部から流入した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器とを備えたコンデンサにおいて、
凝縮部が、長手方向を上下方向に向けて配置された凝縮部出口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が凝縮部出口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、過冷却部が、凝縮部出口ヘッダの下方に隣り合うように配置された過冷却部入口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が過冷却部入口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、受液器が請求項１〜５のうちのいずれかに記載された受液器からなり、
凝縮部出口ヘッダと過冷却部入口ヘッダとが１つのヘッダタンク内に設けられ、凝縮部出口ヘッダに、凝縮部から冷媒を流出させる冷媒流出口が形成され、過冷却部入口ヘッダに、受液器から冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、
受液器のベース部材の冷媒流入穴が凝縮部出口ヘッダの冷媒流出口に通じるとともに、冷媒流出穴が過冷却部入口ヘッダの冷媒流入口に通じた状態で、ベース部材がヘッダタンクに接合されているコンデンサ。 - 凝縮部と、凝縮部の下方に設けられた過冷却部と、凝縮部と過冷却部との間に設けられ、かつ凝縮部から流入した気液混相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する受液器とを備えたコンデンサにおいて、
凝縮部が、長手方向を上下方向に向けて配置された凝縮部出口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が凝縮部出口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、過冷却部が、凝縮部出口ヘッダの下方に隣り合うように配置された過冷却部入口ヘッダと、長手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、かつ長手方向の一端が過冷却部入口ヘッダに接続された複数の熱交換管からなる熱交換パスとを備えており、受液器が請求項５に記載された受液器からなり、
凝縮部出口ヘッダと過冷却部入口ヘッダとが１つのヘッダタンク内に設けられ、凝縮部出口ヘッダに、凝縮部から冷媒を流出させる冷媒流出口が形成され、過冷却部入口ヘッダに、受液器から冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、受液器のベース部材の一方の固定片の密着面が、冷媒流入穴が凝縮部出口ヘッダの冷媒流出口に通じるようにヘッダタンクの外面に密着させられるとともに、他方の固定片の密着面が、冷媒流出穴が過冷却部入口ヘッダの冷媒流入口に通じるようにヘッダタンクに密着させられ、この状態で両固定片がヘッダタンクにろう材により接合され、受液器のタンク部材の円筒体のスペーサ部が、ヘッダタンクの外面に密着させられた状態でヘッダタンクにろう材により接合されているコンデンサ。
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