JPH07280392A - 冷媒凝縮器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 右側ヘッダ３２内とモジュレータ３３内とを
連通する冷媒入口通路６８の周辺および冷媒出口通路６
９の周辺でろう付け不良が発生することを防止して冷媒
が洩れ出ることを防止することを可能にする。 【構成】 モジュレータ３３に形成された逆円弧状の窪
み部６４に方形状の上側段差部６５および角環状の下側
段差部６６を設け、第２の貫通穴６７を下側段差部６６
を貫通するように設けた。これにより、右側ヘッダ３２
に形成された円弧状の突条部６０にモジュレータ３３を
ろう付けする際に、上側段差部６５の表面と突条部６０
の表面との間の面接触部分、および下側段差部６６の表
面と突条部６０の表面との間の面接触部分に加熱溶融さ
れたろう材が集中的に流れ込むようになる。このため、
右側ヘッダ３２とモジュレータ３３とが確実にろう付け
されるので、第２の貫通穴６７の周辺にろう付け不良箇
所が形成されることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば空気調和装
置、冷蔵装置、冷凍装置の冷凍サイクルに組み込まれる
モジュレータ一体型冷媒凝縮器等の冷媒凝縮器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばモジュレータ一体型冷
媒凝縮器は、特開平４−３２０７７１号公報に示されて
いるように、冷媒凝縮器の略円筒状のヘッダと略円筒状
のモジュレータとをコアの幅方向（複数のチューブの長
手方向）に並列させて、冷媒凝縮器の略円筒状のヘッダ
に形成された平坦部に略円筒状のモジュレータに形成さ
れた平坦部とを面接触させてろう付けにより接合するよ
うにした技術が知られている。

【０００３】なお、ヘッダの表面とモジュレータの表面
にはろう材が施されており、ろう付け前にフラックスを
ヘッダの表面とモジュレータの表面に塗布して、加熱炉
中にてろう付けの際フラックスがろう材を活性化（流動
し易くなる）させて接合される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
においては、ヘッダの平坦部とモジュレータの平坦部と
を全面ろう付けする場合に、フラックスの塗布むらが生
じたり、ヘッダの平坦部とモジュレータの平坦部との隙
間の大小が生じたりする等、一様なろう付け条件を満足
することは困難であり、所々でろう付け不良（ボイド）
が発生し易い。このため、特にモジュレータ内とヘッダ
内とを連通させる貫通穴付近にボイドが発生した場合に
は、冷媒が洩れるという問題点があった。

【０００５】この発明の目的は、ろう付け不良が発生し
ては困る箇所のろう付けを確実に行うようにして冷媒の
洩れを防止できる冷媒凝縮器の提供である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、筒方向に設
けられた接合部、およびこの接合部の内周側と外周側と
を貫通する第１の貫通穴を有する第１の筒体と、この前
記第１の筒体の接合部にろう付けにより接合される被接
合部、この被接合部の内周側と外周側とを貫通して前記
第１の貫通穴と連通する第２の貫通穴、および少なくと
も前記被接合部のうち前記第２の貫通穴の周囲を囲むよ
うに設けられ、前記第１の筒体の接合部に面接触する段
差部を有する第２の筒体とを備えた技術手段を採用し
た。

【０００７】なお、前記段差部を、前記被接合部に２個
以上設けても良い。また、冷媒凝縮器に、内部を冷媒が
流れる複数のチューブを高さ方向に並列して設けたコア
を備えても良い。この場合、前記第１の筒体を、内部に
前記コアの高さ方向に延びる第１の内部空間を有し、前
記複数のチューブの端部に接続された略円筒状のヘッダ
としても良く、また前記第２の筒体を、内部に前記第１
の内部空間と同一方向に延びる第２の内部空間を有し、
内部に流入した冷媒を気液分離する略円筒状のモジュレ
ータとしても良い。逆に、前記第１の筒体を略円筒状の
モジュレータとしても良く、また前記第２の筒体を略円
筒状のヘッダとしても良い。

【０００８】そして、前記コアを、内部を流れる冷媒を
熱媒体と熱交換させて凝縮液化させる複数の凝縮用チュ
ーブ、およびこれらの凝縮用チューブより下方に設けら
れ、内部を流れる冷媒を熱媒体と熱交換させて過冷却さ
せる複数の過冷却用チューブにより構成しても良い。ま
た、前記ヘッダに、前記第１の内部空間を、前記複数の
凝縮用チューブの出口端部に接続する上側連通室と前記
複数の過冷却用チューブの入口端部に接続する下側連通
室とに２分割する仕切り手段を設けても良い。さらに、
前記仕切り手段を、前記第１の貫通穴および前記第２の
貫通穴を、前記上側連通室内より前記第２の内部空間内
へ冷媒を流入させる冷媒入口通路と前記第２の内部空間
内より前記下側連通室内へ冷媒を流出させる冷媒出口通
路とに区画する区画手段に用いても良い。

【０００９】

【作用】この発明によれば、第２の筒体の被接合部のう
ち少なくとも第２の貫通穴の周囲を囲むように段差部を
設けている。そして、第１の筒体の接合部に第２の筒体
の被接合部を接触させると、第２の筒体の段差部のみが
第１の筒体の接合部に面接触するようになる。そして、
第１の筒体の接合部に第２の筒体の被接合部をろう付け
により接合すると、第１の筒体の接合部の表面と第２の
筒体の段差部の表面との間、すなわち、第１の筒体の第
１の貫通穴の周辺と第２の筒体の第２の貫通穴の周辺と
がより強固に接合される。

【００１０】これにより、ろう付け不良が発生しては困
る箇所、すなわち、第１の筒体の第１の貫通穴の周辺お
よび第２の筒体の第２の貫通穴の周辺でろう付け不良が
発生し難くなるので、第１の筒体の接合部と第２の筒体
の被接合部との間から冷媒が洩れ出ることを防止するこ
とが可能となる。

【００１１】

【実施例】次に、この発明の冷媒凝縮器を車両用空気調
和装置の冷凍サイクルに組み込まれるモジュレータ一体
型冷媒凝縮器に適用した実施例に基づいて説明する。

【００１２】〔第１実施例の構成〕図１ないし図９はこ
の発明の第１実施例を示したもので、図１は右側ヘッダ
とモジュレータを示した図で、図２は自動車用空気調和
装置の冷凍サイクルを示した図で、図３および図４はモ
ジュレータ一体型冷媒凝縮器の自動車への搭載状態を模
式的に示した図である。

【００１３】この自動車用空気調和装置の冷凍サイクル
１は、冷媒圧縮機２、モジュレータ一体型冷媒凝縮器
３、サイトグラス４、膨張弁５および冷媒蒸発器６が、
金属製パイプやゴム製パイプ等よりなる冷媒配管７によ
って順次接続されている。

【００１４】冷媒圧縮機２は、図２に示したように、自
動車のエンジンルーム８（図３および図４参照）内に設
置されたエンジン９にプーリ１０、ベルト１１、プーリ
１２および電磁クラッチ１３を介して連結されている。
この冷媒圧縮機２は、エンジン９の回転動力が伝達され
ると、吸入したガス冷媒を圧縮して、高温、高圧のガス
冷媒を吐出するコンプレッサ等の冷媒圧縮手段である。

【００１５】モジュレータ一体型冷媒凝縮器３は、図２
に示したように、冷媒圧縮機２の吐出口とサイトグラス
４を介して膨張弁５の入口との間に接続されている。こ
のモジュレータ一体型冷媒凝縮器３は、図３および図４
の模式図に示したように、自動車のエンジンルーム８の
前方側に形成されたフロントグリル（図示せず）を介し
て自動車の走行風を受け易い場所に、ラジエータ１４、
冷却ファン１５と共に設置されている。そして、モジュ
レータ一体型冷媒凝縮器３は、上端部および下端部に固
定された取付ブラケット１６、１７を用いて自動車側の
ステー１８、１９に取り付けられている。

【００１６】サイトグラス４は、図２に示したように、
モジュレータ一体型冷媒凝縮器３の出口と膨張弁５の入
口との間に接続され、冷凍サイクル１内を循環する冷媒
の状態を観察する冷媒状態観察手段である。このサイト
グラス４は、自動車のエンジンルーム８内において点検
者が視認し易い場所、例えばモジュレータ一体型冷媒凝
縮器３に隣接した冷媒配管７の途中に単独で架装されて
いる。

【００１７】そして、サイトグラス４は、図２に示した
ように、両端部が冷媒配管７に溶接や締結等の手段で接
続される円管状の金属ボディ２１、およびこの金属ボデ
ィ２１の上面に形成された覗き窓２２に嵌め込まれた溶
着ガラス２３等より構成されている。一般に覗き窓２２
から気泡状のガス冷媒が見られるときは冷媒不足であ
り、気泡状のガス冷媒が見られないときは冷媒循環量が
適正量である。

【００１８】膨張弁５は、図２に示したように、サイト
グラス４の出口と冷媒蒸発器６の入口との間に接続さ
れ、流入する液冷媒を減圧膨張させて気液二相状態の冷
媒にするエキスパンションバルブ等の減圧手段である。
ここで、この実施例では、冷媒蒸発器６の出口の冷媒過
熱度を所定値に維持するように弁開度を自動調整する温
度作動式膨張弁が用いられている。なお、膨張弁５の代
わりにキャピラリチューブやオリフィス等の他の減圧手
段を用いても良い。

【００１９】冷媒蒸発器６は、図２に示したように、膨
張弁５の出口と冷媒圧縮機２の吸入口との間に接続さ
れ、流入した気液二相状態の冷媒をブロワ（図示せず）
より送風される空気と熱交換させて蒸発気化させる蒸発
手段である。

【００２０】次に、この実施例のモジュレータ一体型冷
媒凝縮器３を図１、図５ないし図９に基づいて詳細に説
明する。ここで、図５はモジュレータ一体型冷媒凝縮器
３の前面側（室外空気の流れ方向の風上側）を示した図
である。このモジュレータ一体型冷媒凝縮器３は、例え
ば高さ方向寸法（天地方向寸法、上下方向寸法）が３０
０mm〜５００mm、幅方向寸法が３００mm〜６００mmであ
る。

【００２１】そして、モジュレータ一体型冷媒凝縮器３
は、冷媒と空気との熱交換を行うコア３０、このコア３
０の幅方向の左端側に設置された左側ヘッダ（出入口側
ヘッダ）３１、コア３０の幅方向の右端側に設置された
右側ヘッダ（中間ヘッダ）３２、およびこの右側ヘッダ
３２のコア３０側と逆側に設置されたモジュレータ３３
等から構成されている。

【００２２】コア３０は、凝縮部３４および過冷却部３
５より構成され、上端部および下端部にモジュレータ一
体型冷媒凝縮器３を自動車側のステー１８、１９（図３
参照）に取り付けるための取付用ブラケット１６、１７
（図３参照）を固定するサイドプレート３６、３７がろ
う付けにより接合されている。サイドプレート３６、３
７は、断面形状が略コの字形状となるように形成されて
いる。

【００２３】凝縮部３４は、複数の凝縮用チューブ３８
およびコルゲートフィン３９よりなり、これらはろう付
けにより接合されている。この凝縮部３４は、冷媒圧縮
機２の吐出口より流入した高温、高圧のガス冷媒を冷却
ファン１５（図３参照）により吹き付けられる熱媒体と
しての室外空気と熱交換させて凝縮液化させるコンデン
サ部である。

【００２４】過冷却部３５は、凝縮部３４より下方に隣
接して設けられ、複数の過冷却用チューブ４０およびコ
ルゲートフィン４１よりなり、これらはろう付けにより
接合されている。この過冷却部３５は、右側ヘッダ３２
より流入した高温、高圧の液冷媒を冷却ファン１５によ
り吹き付けられる熱媒体としての室外空気と熱交換させ
て過冷却させるサブクーラ部である。

【００２５】複数の凝縮用チューブ３８および複数の過
冷却用チューブ４０は、水平方向に設置され、コア３０
の幅方向に延ばされた断面形状が偏平な長円形状の冷媒
管路である。そして、複数の凝縮用チューブ３８および
複数の過冷却用チューブ４０は、内部に複数の冷媒流路
（図示せず）が形成されている。さらに、複数の凝縮用
チューブ３８内を流れる冷媒は、左側ヘッダ３１から右
側ヘッダ３２へ水平方向に流れる。また、複数の過冷却
用チューブ４０内を流れる冷媒は、右側ヘッダ３２から
左側ヘッダ３１へ水平方向に流れる。

【００２６】なお、複数の凝縮用チューブ３８および複
数の過冷却用チューブ４０は、水平方向に設置されてい
る。また、この実施例では、凝縮用チューブ３８の本数
を、過冷却用チューブ４０の本数より多くしてあり、実
験によれば、過冷却用チューブ４０の本数はコア３０の
全体のチューブ本数の１５％〜２０％程度が好ましい。

【００２７】複数のコルゲートフィン３９、４１は、主
に隣設する２つの凝縮用チューブ３８間、および隣設す
る２つの過冷却用チューブ４０間にろう付けを用いて接
合されている。これらのコルゲートフィン３９、４１
は、断面形状が波形形状となるように形成されており、
複数の凝縮用チューブ３８および複数の過冷却用チュー
ブ４０内に形成された冷媒流路を流れる冷媒の放熱効率
を向上させるための放熱フィンである。

【００２８】左側ヘッダ３１は、コア３０の高さ方向に
延びる第３の内部空間（図示せず）を有する１個の単純
な円筒形状の筒体であって、コア３０の左端部に接続さ
れる断面形状が略Ｕ字状のヘッダプレート４２、および
このヘッダプレート４２の開口側に接続される断面形状
が半円弧状のタンクプレート４３等より構成されてい
る。

【００２９】また、左側ヘッダ３１内、つまり第３の内
部空間内には、略円板形状のセパレータ４６がろう付け
を用いて接合されている。このセパレータ４６は、左側
ヘッダ３１の第３の内部空間を入口側連通室４４と出口
側連通室４５に２分割する仕切り部材である。

【００３０】なお、入口側連通室４４は複数の凝縮用チ
ューブ３８の入口に連通し、出口側連通室４５は複数の
過冷却用チューブ４０の出口に連通している。そして、
左側ヘッダ３１の上下端部の開口部には、円板形状のキ
ャップ４７がそれぞれ嵌め込まれている。これらのキャ
ップ４７は、左側ヘッダ３１の上下端部の開口部をそれ
ぞれ塞ぐ閉塞手段である。

【００３１】ヘッダプレート４２のコア３０側の側壁、
つまりヘッダプレート４２の平坦部（図示せず）には、
多数の抜き穴（図示せず）が形成されており、この多数
の抜き穴内には、複数の凝縮用チューブ３８の入口端部
および複数の過冷却用チューブ４０の出口端部が差し込
まれている。タンクプレート４３の開口側の端縁には、
図５に示したように、かしめることによってヘッダプレ
ート４２の開口側の端縁の外側面を係止する複数の爪状
係止部４８が部分的に形成されている。タンクプレート
４３の背壁には、冷媒圧縮機２の吐出口に接続される入
口配管４３ａ、およびサイトグラス４の入口に接続され
る出口配管４３ｂがそれぞれ取り付けられている。

【００３２】右側ヘッダ３２は、本発明の第１の筒体で
あって、図１および図５に示したように、コア３０の高
さ方向に延びる第１の内部空間５０を有する１個の単純
な略円筒形状の筒体であって、コア３０の右端部に接続
される断面形状が略Ｕ字状のヘッダプレート５１、およ
びこのヘッダプレート５１の開口側に接続される断面形
状が半円弧状のタンクプレート５２等より構成されてい
る。

【００３３】また、右側ヘッダ３２内、つまり第１の内
部空間５０内には、略円板形状のセパレータ５５がろう
付けを用いて接合されている。このセパレータ５５は、
本発明の仕切り手段、区画手段であって、右側ヘッダ３
２の第１の内部空間５０を上側連通室５３と下側連通室
５４に２分割する仕切り部材である。

【００３４】なお、上側連通室５３は複数の凝縮用チュ
ーブ３８の出口に連通し、下側連通室５４は複数の過冷
却用チューブ４０の入口に連通している。そして、右側
ヘッダ３２の上下端部の開口部には、円板形状のキャッ
プ５６がそれぞれ嵌め込まれている。これらのキャップ
５６は、右側ヘッダ３２の上下端部の開口部をそれぞれ
塞ぐ閉塞手段である。

【００３５】ヘッダプレート５１のコア３０側の側壁、
つまりヘッダプレート５１の平板状の平坦部５７には、
図１に示したように、多数の抜き穴５７ａが形成されて
おり、この多数の抜き穴５７ａ内には、複数の凝縮用チ
ューブ３８の出口端部および複数の過冷却用チューブ４
０の入口端部が差し込まれている。タンクプレート５２
の開口側の端縁には、図５に示したように、かしめるこ
とによってヘッダプレート５１の開口側の端縁の外側面
を係止する複数の爪状係止部５８が部分的に形成されて
いる。

【００３６】なお、右側ヘッダ３２のコア３０の幅方向
の外側部分、すなわち、タンクプレート５２の背壁に
は、モジュレータ３３をろう付けにより接合させるため
の接合部としての断面形状が円弧状の突条部６０が筒方
向に延びるように形成されている。そして、図６（Ａ）
に示したように、この突条部６０のセパレータ５５に対
応した場所、つまり突条部６０の下側部には、突条部６
０の内側面と外側面とを貫通する略方形状の第１の貫通
穴６１を形成している。

【００３７】モジュレータ３３は、本発明の第２の筒体
であって、コア３０の高さ方向（上下方向）に延びる第
２の内部空間６２を有し、右側ヘッダ３２のコア３０の
幅方向に直接接続されている。第２の内部空間６２は、
内部容積が１５０ｃｃ〜２００ｃｃで、右側ヘッダ３２
の上側連通室５３より内部に流入した冷媒を気液分離し
て液冷媒のみ右側ヘッダ３２の下側連通室５４へ送り出
す気液分離手段である。そして、モジュレータ３３の上
下端部の開口部には、略円板形状のキャップ６３がそれ
ぞれ嵌め込まれている。これらのキャップ６３は、モジ
ュレータ３３の上下端部の開口部をそれぞれ塞ぐ閉塞手
段である。

【００３８】モジュレータ３３のコア３０の幅方向の内
側部分、つまりモジュレータ３３のコア３０側の側壁に
は、図１に示したように、ヘッダプレート５１の突条部
６０に取り付けられる被接合部としての断面形状が逆円
弧状の窪み部６４が筒方向に延びるように形成されてい
る。

【００３９】窪み部６４の上側部には、プレス加工等に
よって、他の窪み部６４より右側ヘッダ３２がわへ例え
ば１mm程度盛り上げられた方形状の上側段差部６５が形
成されている。この上側段差部６５は、表面積が例えば
２００mm² で、ヘッダプレート５１の突条部６０に面接
触してろう付けにより接合される。

【００４０】また、この窪み部６４のセパレータ５５お
よび第１の貫通穴６１に対応した場所、つまり窪み部６
４の下側部には、プレス加工等によって、他の窪み部６
４より右側ヘッダ３２がわへ上側段差部６５と同程度盛
り上げられた下側段差部６６が形成されている。この下
側段差部６６は、表面積が例えば２００mm² で、ヘッダ
プレート５１の突条部６０に面接触してろう付けにより
接合される。そして、図６（Ｂ）に示したように、窪み
部６４のセパレータ５５（図に破線で示す）に対応した
場所、つまり下側段差部６６の中央部分には、下側段差
部６６の内側面と外側面とを貫通する略方形状の第２の
貫通穴６７が形成されている。よって、下側段差部６６
は、第２の貫通穴６７の周囲を囲むように角環状に形成
される。

【００４１】なお、第１の貫通穴６１および第２の貫通
穴６７は、図６（Ａ），（Ｂ）に示したように、セパレ
ータ５５により上側部分と下側部分とに区画されてい
る。そして、第１の貫通穴６１および第２の貫通穴６７
の上側部分は、モジュレータ３３の冷媒入口通路６８と
して利用されている。また、第１の貫通穴６１および第
２の貫通穴６７の下側部分は、モジュレータ３３の冷媒
出口通路６９として利用される。冷媒入口通路６８は、
上側連通室５３内より第２の内部空間６２内へ冷媒を流
入させる連通路である。また、冷媒出口通路６９は、第
２の内部空間６２内より下側連通室５４内へ冷媒を流出
させる連通路である。

【００４２】〔第１実施例の製造方法〕次に、この実施
例のモジュレータ一体型冷媒凝縮器３の製造方法を図
１、図５ないし図８に基づいて説明する。

【００４３】複数の凝縮用チューブ３８および複数の過
冷却用チューブ４０は、耐腐食性、熱伝導性に優れたア
ルミニウム合金等を押出し加工することにより所定の形
状を得ている。

【００４４】そして、右側ヘッダ３２のタンクプレート
５２は、図７に示したように、耐腐食性に優れたアルミ
ニウム合金等の金属プレート７０ａの片面にろう材（例
えばアルミニウムろう等）７０ｂをクラッドした平板状
のブレイジングシート７０をプレス加工することにより
所定の形状を得ている。なお、その他の左側ヘッダ３１
のヘッダプレート４２とタンクプレート４３、右側ヘッ
ダ３２のヘッダプレート５１、サイドプレート３６、３
７、複数のコルゲートフィン３９、４１および各キャッ
プ４７、５６、６３等の部品も、平板状のブレイジング
シートをプレス加工することにより所定の形状を得てい
る。

【００４５】また、モジュレータ３３は、図７に示した
ように、耐腐食性に優れたアルミニウム合金等の金属プ
レート７１ａの片面にろう材（例えばアルミニウムろう
等）７１ｂをクラッドした平板状のブレイジングシート
７１を曲げ加工して両端縁３３ａ、３３ｂ（図１参照）
同士を張り合わせて金属製の円筒体を形成する。その後
に、窪み部６４、上側段差部６５、下側段差部６６、第
２の貫通穴６７をプレス加工により形成して所定の形状
を得るようにしている。

【００４６】先ず、一方のサイドプレート３７の上に、
コルゲートフィン４１と過冷却用チューブ４０を交互に
複数積層して過冷却部３５を形成し、続いてこの過冷却
部３５の上に、コルゲートフィン３９と凝縮用チューブ
３８を交互に複数積層して凝縮部３４を形成する。さら
に、この凝縮部３４の上に他方のサイドプレート３６を
積層する。

【００４７】次に、複数の凝縮用チューブ３８および複
数の過冷却用チューブ４０の左端部をヘッダプレート４
２の平坦部に形成された抜き穴内に差し込み、それらの
右端部をヘッダプレート５１の平坦部５７に形成された
抜き穴５７ａ内に差し込んでコア３０を仮組み付けす
る。このとき、コア３０の形状がくずれないようにワイ
ヤ（図示せず）等の治具を用いて両サイドプレート３
６、３７を締め付けてコア３０の形状を保持する。

【００４８】次に、セパレータ４６を所定の場所に挟み
込んだ状態で、ヘッダプレート４２の開口側とタンクプ
レート４３の開口側とを重ね合わせて、タンクプレート
４３の開口側の端縁に部分的に形成された複数の爪状係
止部４８をかしめる。すると、これらの爪状係止部４８
がヘッダプレート４２の開口側の端縁の外側面を係止す
ることによって、コア３０の左端部に円筒状の左側ヘッ
ダ３１が仮組み付けされる。

【００４９】次に、タンクプレート５２の突条部６０を
モジュレータ３３の窪み部６４内に嵌め込んで、タンク
プレート５２とモジュレータ３３とを重ね合わせる。そ
して、セパレータ５５を所定の場所（第１の貫通穴６１
に対応した場所）に挟み込んだ状態で、ヘッダプレート
５１の開口側とタンクプレート５２の開口側とを重ね合
わせて、タンクプレート５２の開口側の端縁に部分的に
形成された複数の爪状係止部５８をかしめる。すると、
これらの爪状係止部５８がヘッダプレート５１の開口側
の端縁の外側面を係止することによって、コア３０の右
端部に略円筒状の右側ヘッダ３２およびモジュレータ３
３が仮組み付けされる。

【００５０】ここで、タンクプレート５２の突条部６０
に形成された第１の貫通穴６１、およびモジュレータ３
３の窪み部６４に形成された第２の貫通穴６７は、モジ
ュレータ３３と右側ヘッダ３２とセパレータ５５とを組
み付けることによって、右側ヘッダ３２内のセパレータ
５５によりそれぞれ上下方向に２分割される。これによ
り、第１の貫通穴６１および第２の貫通穴６７の上側部
分が冷媒入口通路６８となり、第１の貫通穴６１および
第２の貫通穴６７の下側部分が冷媒出口通路６９とな
る。

【００５１】次に、左側ヘッダ３１、右側ヘッダ３２お
よびモジュレータ３３の上下端部に形成された開口部に
キャップ４７、５６、６３をそれぞれ嵌め込んでモジュ
レータ一体型冷媒凝縮器３が組み付けられる。

【００５２】次に、図７に示したように、モジュレータ
一体型冷媒凝縮器３の表面のろう材７０ｂ、７１ｂが均
一に濡れるように粉末状のフラックスを、モジュレータ
一体型冷媒凝縮器３の表面に噴霧または塗布する。そし
て、モジュレータ一体型冷媒凝縮器３の各ろう付け部分
を真空一体ろう付けによりろう付けする。このとき、ろ
う材７０ｂ、７１ｂ等が加熱溶融され、各ろう付け部分
に集まっていく。

【００５３】したがって、加熱溶融されたろう材７０
ｂ、７１ｂは、右側ヘッダ３２のタンクプレート５２の
突条部６０とモジュレータ３３の窪み部６４との間に流
れ込んでいく。とくに、加熱溶融されたろう材７０ｂ、
７１ｂは、図７に示したように、モジュレータ３３の窪
み部６４の上側段差部６５および下側段差部６６の周囲
より表面張力によって、右側ヘッダ３２のタンクプレー
ト５２の突条部６０と上側段差部６５および下側段差部
６６との間、すなわち、右側ヘッダ３２とモジュレータ
３３との面接触部分に集中的に流れ込む。

【００５４】また、図８に示したように、フラックス７
２も上側段差部６５および下側段差部６６に溜り易くな
るため、この面接触部分のろう材７０ｂ、７１ｂが活性
化され易くなる。これにより、タンクプレート５２の突
条部６０の表面とモジュレータ３３の上側段差部６５お
よび下側段差部６６の表面との面接触部分で確実なろう
付けがなされる。以上により、タンクプレート５２の突
条部６０とモジュレータ３３の窪み部６４との面接触部
分を含む各ろう付け箇所の接合が行われて、図１、図５
および図６に示したように、モジュレータ一体型冷媒凝
縮器３が製造される。

【００５５】〔第１実施例の作用〕次に、この実施例の
冷凍サイクル１の作用を図１ないし図９に基づいて簡単
に説明する。ここで、図９はモジュレータ一体型冷媒凝
縮器３の主要部の作動原理図である。

【００５６】自動車用空気調和装置の運転が開始される
と、電磁クラッチ１３が通電され、冷媒圧縮機２がプー
リ１０、ベルト１１、プーリ１２、電磁クラッチ１３を
介してエンジン９によって回転駆動される。このため、
冷媒圧縮機２内で圧縮されて吐出された高温、高圧のガ
ス冷媒は、入口配管４３ａを通って左側ヘッダ３１の入
口側連通室４４内に流入する。入口側連通室４４内に流
入したガス冷媒は、入口側連通室４４内で複数の凝縮用
チューブ３８に分配される。

【００５７】そして、複数の凝縮用チューブ３８に分配
されたガス冷媒は、これらの凝縮用チューブ３８を通過
する際にコルゲートフィン３９を介して室外空気と熱交
換して凝縮液化され、一部のガス冷媒を残してほとんど
液冷媒となる。このような気液二相状態の冷媒は、複数
の凝縮用チューブ３８より右側ヘッダ３２の上側連通室
５３内に流入する。

【００５８】上側連通室５３内に流入した気液二相状態
の冷媒は、一旦集められた後に、冷媒入口通路６８を通
ってモジュレータ３３の第２の内部空間６２内へ流入す
る。これにより、複数の凝縮用チューブ３８の下流端よ
り出る細かい気泡状のガス冷媒が上側連通室５３内で集
められて径の大きい気泡状のガス冷媒となって浮力の影
響を大きく受けるようになる。

【００５９】このとき、セパレータ５５によって、複数
の凝縮用チューブ３８から右側ヘッダ３２内に流入した
冷媒がＵターンして複数の過冷却用チューブ４０へ流出
するようにしているので、気液二相状態の冷媒が気液分
離し気泡状のガス冷媒がより一箇所（内側）に集められ
る。このため、気液が分離し気泡状のガス冷媒がより集
まることで気泡状のガス冷媒の径がより大きくなり、浮
力の影響をより大きく受けて気液分離がよりし易くな
る。

【００６０】すなわち、冷媒入口通路６８が上側連通室
５３の下部で開口しており、冷媒入口通路６８と冷媒出
口通路６９とが比較的に接近しているので、気液二相状
態の冷媒が冷媒入口通路６８→第２の内部空間６２→冷
媒出口通路６９をそれぞれ通過する時に、遠心力を受け
て比重の大きい液冷媒がモジュレータ３３の背壁側部に
移行し、比重の小さい気泡状のガス冷媒がモジュレータ
３３のコア３０側部に集まる。

【００６１】したがって、モジュレータ３３内で気液二
相状態の冷媒が効率良く気液分離するため、モジュレー
タ３３の上部に凝縮しきれなかったガス冷媒が溜り、下
部に液冷媒が溜まることになる。よって、モジュレータ
３３内において気液界面ができるだけの十分な冷媒が冷
凍サイクル１内に充填されているならば、モジュレータ
３３の下部にある冷媒出口通路６９からは過冷却度（サ
ブクール）を持たない液冷媒のみが下側連通室５４内に
流入する。下側連通室５４内に流入した液冷媒は、下側
連通室５４内で複数の過冷却用チューブ４０に分配され
る。

【００６２】そして、複数の過冷却用チューブ４０に分
配された液冷媒は、これらの過冷却用チューブ４０を通
過する際にコルゲートフィン４１を介して室外空気と熱
交換して過冷却され、過冷却度（サブクール）を持つ液
冷媒となり、左側ヘッダ３１の出口側連通室４５内に流
入する。

【００６３】出口側連通室４５内に流入した液冷媒は、
出口配管４３ｂ、サイトグラス４を通って膨張弁５内へ
流入する。なお、膨張弁５内にはガス冷媒を含まない単
相の液冷媒が供給されるため、膨張弁５内に流入する液
冷媒の冷媒循環量が低下することはない。これにより、
十分な量の霧状冷媒が冷媒蒸発器６内へ供給されるの
で、自動車用空気調和装置の冷凍能力の低下を防止する
ことができる。

【００６４】〔第１実施例の効果〕以上のように、自動
車用空気調和装置の冷凍サイクル１は、モジュレータ３
３の冷媒出口通路６９から複数の過冷却用チューブ４
０、サイトグラス４および膨張弁５へ分離できていない
気泡状のガス冷媒を流出させることがなくなり、過冷却
部３５を有効に働かせることができ、且つ膨張弁５での
流動音の発生を防止することができる。

【００６５】なお、この実施例では、過冷却部３５より
下流側にサイトグラス４を接続しているため、モジュレ
ータ３３での気液分離性を確実にする必要はなく、モジ
ュレータ３３の内部容積、つまり第２の内部空間６２の
断面積は冷凍サイクル１の負荷変動による冷媒変動量と
冷媒漏れに対する余裕量の分だけ見込んでおけば良い。

【００６６】また、モジュレータ３３の第２の内部空間
６２の下流側に過冷却部３５が設けられているため、第
２の内部空間６２内での気液分離が完全でなくても、過
冷却部３５にて気泡状のガス冷媒は完全に消滅する。し
たがって、モジュレータ３３の内部容積、つまり第２の
内部空間６２の断面積を小さくすることが可能となり、
凝縮部３４と過冷却部３５を有するコア３０の有効な放
熱面積を従来の技術と比較して大きくとることができ
る。

【００６７】そして、この実施例のモジュレータ一体型
冷媒凝縮器３は、モジュレータ３３の窪み部６４の上側
部および下側部に上側段差部６５および下側段差部６６
をそれぞれ形成しており、さらに下側段差部６６が第２
の貫通穴６７の周囲を囲むように角環状に形成されてい
る。

【００６８】これにより、右側ヘッダ３２のタンクプレ
ート５２の突条部６０の表面とモジュレータ３３の窪み
部６４の表面とをろう付けする場合に、タンクプレート
５２にモジュレータ３３を組み付けると、突条部６０の
表面に上側段差部６５および下側段差部６６のみが面接
触する。そして、ろう付けすると、加熱溶融されたろう
材７０ｂ、７１ｂや、噴霧または塗布されたフラックス
７２が突条部６０の表面と上側段差部６５および下側段
差部６６との間の面接触部分に集中して流れ込み、ろう
材７０ｂ、７１ｂが活性化され易くなるので、タンクプ
レート５２とモジュレータ３３とを確実にろう付けする
ことができる。

【００６９】したがって、ろう付け不良が発生しては困
る箇所、すなわち、第１の貫通穴６１の周辺および第２
の貫通穴６７の周辺で、すなわち、冷媒入口通路６８の
周辺および冷媒出口通路６９の周辺でろう付け不良（ボ
イド）が発生し難くなるので、右側ヘッダ３２とモジュ
レータ３３との間、つまり冷媒入口通路６８または冷媒
出口通路６９から冷媒が洩れ出ることを防止することが
できる。また、この実施例では、モジュレータ３３の窪
み部６４に２つの段差部（上側段差部６５および下側段
差部６６）を設けているので、右側ヘッダ３２とモジュ
レータ３３との間に必要なある程度のろう付け強度を確
保することができる。

【００７０】〔第２実施例〕図１０および図１１はこの
発明の第２実施例を示したもので、図１０はモジュレー
タ一体型冷媒凝縮器の後面側を示した図で、図１１はモ
ジュレータ一体型冷媒凝縮器の主要部を示した図であ
る。この実施例のモジュレータ一体型冷媒凝縮器３には
取付用ブラケット８１〜９１が取り付けられている。

【００７１】取付用ブラケット８１、８２は、サイドプ
レート３６の左右端部と自動車の車体側の支持部材８
ａ、８ｂとを連結して、モジュレータ一体型冷媒凝縮器
３を自動車のエンジンルーム８内へ取り付けるための取
付手段である。

【００７２】また、取付用ブラケット８３、８４は、ス
テー８３ａ、８４ａを介して取付用ブラケット８１、８
２と左側ヘッダ３１およびモジュレータ３３とをろう付
けや締結等により連結している。

【００７３】また、取付用ブラケット８５、８６は、サ
イドプレート３７の左右端部と自動車の車体側の支持部
材８ｃ、８ｄとを連結して、モジュレータ一体型冷媒凝
縮器３を自動車のエンジンルーム８内へ取り付けるため
の取付手段である。また、取付用ブラケット８７、８８
は、ステー８７ａ、８８ａを介して取付用ブラケット８
５、８６と左側ヘッダ３１およびモジュレータ３３とを
ろう付けや締結等により連結している。

【００７４】取付用ブラケット８９、９０は、冷却ファ
ン１５を回転自在に支持し、室外空気の流れを安定させ
るファンシュラウド９２を固定するもので、ステー８４
ａ、８８ａにろう付けや締結等により連結されている。

【００７５】ファンシュラウド９２は、冷却ファン１５
に手や異物が侵入するのを防止する保護ネット部９２
ａ、冷却ファン１５の周囲を覆うシュラウド部９２ｂ、
および冷却ファン１５の電動モータ９３を保持する保持
部９２ｃを樹脂により一体成形している。シュラウド部
９２ｂには、電動モータ９３を通電するためのコネクタ
９４が取り付けられている。

【００７６】なお、左側ヘッダ３１にろう付けや締結等
により連結された取付用ブラケット９１には、自動車用
空気調和装置の制御装置へ外気温信号を送るための外気
温センサ９５が取り付けられている。

【００７７】以上のように、モジュレータ一体型冷媒凝
縮器３の左側ヘッダ３１、右側ヘッダ３２およびサイド
プレート３６だけでなく、モジュレータ３３にも取付用
ブラケット８７、８８が取り付けられる場合がある。こ
のため、右側ヘッダ３２とモジュレータ３３とで充分な
ろう付け強度が必要となるが、この実施例のように、モ
ジュレータ３３の窪み部６４に上側段差部６５および下
側段差部６６を設けて、右側ヘッダ３２とモジュレータ
３３とをろう付けすることにより、充分なろう付け強度
を確保することができる。

【００７８】〔変形例〕この実施例では、本発明を自動
車用空気調和装置の冷凍サイクル１に組み込んだが、本
発明を鉄道車両、船舶、航空機用空気調和装置の冷凍サ
イクルに組み込んでも良く、家庭や工場等の定置式の空
気調和装置の冷凍サイクルに組み込んでも良い。とくに
は、冷凍サイクル内の冷媒循環量が変動する車両用空気
調和装置の冷凍サイクルに本発明を組み込むことが最適
である。

【００７９】この実施例では、熱媒体として冷却ファン
１５により送風される室外空気を用いたが、熱媒体とし
て室内空気等の気体や冷却水等の液体を用いても良い。
さらに、この実施例では、コア３０に過冷却部３５を設
けたが、コア３０に過冷却部３５を設けなくても良い。

【００８０】また、凝縮部３４および過冷却部３５内で
の冷媒の流し方はセパレータ４６、５５を廃止したり、
２個以上に増加したりすることでターン数を増減しても
良い。但し、モジュレータ３３の入口は、凝縮部３４の
出口側に設ける必要がある。すなわち、左側ヘッダ３１
に凝縮部３４の出口が接続される場合には、モジュレー
タ３３を左側ヘッダ３１に接続することになる。そし
て、モジュレータ３３内にドライヤを設置しても良い。

【００８１】この実施例では、セパレータ５５の存在に
よって１個の第１の貫通穴６１および１個の第２の貫通
穴６７から冷媒入口通路６８と冷媒出口通路６９を形成
したが、２個の第１の貫通穴６１および２個の第２の貫
通穴６７から冷媒入口通路と冷媒出口通路を別途独立し
て形成しても良い。

【００８２】この実施例では、コルゲートフィン・チュ
ーブ型の熱交換器を用いたが、プレートフィン・チュー
ブ型の熱交換器を用いても良い。さらに、モジュレータ
一体型冷媒凝縮器３を空気調和装置のダクト内に設置す
る等のように、エンジンルーム８やラジエータ１４とは
異なる場所に設置しても良い。

【００８３】この実施例では、段差部を２個設けたが、
段差部を３個以上設けても良い。また、略円筒状のヘッ
ダに平坦部を設け、略円筒状のモジュレータに平坦部を
設けて、ヘッダの平坦部とモジュレータの平坦部とをろ
う付けにより接合しても良い。この場合には、ヘッダの
平坦部またはモジュレータの平坦部のどちらかに段差部
を設けると良い。

【００８４】この実施例では、第１の筒体を略円筒状の
右側ヘッダ３２に用いたが、第１の筒体を略円筒状のモ
ジュレータ３３に用いても良い。また、第１の筒体を略
三角筒状以上の略多角筒状に形成しても良い。

【００８５】この実施例では、第２の筒体を略円筒状の
モジュレータ３３に用いたが、第２の筒体を略円筒状の
右側ヘッダ３２に用いても良い。また、第２の筒体を略
三角筒状以上の略多角筒状に形成しても良い。

【００８６】この実施例では、第１の貫通穴６１、第２
の貫通穴６７を略方形状に形成したが、第１の貫通穴６
１、第２の貫通穴６７を円形状、長円形状、楕円形状等
の他の形状に形成しても良い。

【００８７】この実施例では、左側ヘッダ３１、右側ヘ
ッダ３２を２枚の平板を所定の形状に加工したものを張
り合わせて略円筒状に形成したが、左側ヘッダ３１、右
側ヘッダ３２を１枚の平板を曲げ加工して筒状に形成し
ても良い。

【００８８】この実施例では、モジュレータ３３を１枚
の平板を曲げ加工して略円筒状に形成したが、モジュレ
ータ３３を２枚以上の平板を所定の形状に加工して張り
合わせて筒状に形成しても良い。

【００８９】この実施例では、段差部として方形状の上
側段差部６５および角環状の下側段差部６６を設けた
が、段差部として平面形状が円形状、長円形状、楕円形
状、三角形状等の多角形状の段差部を設けても良い。ま
た、段差部は、少なくとも１つが第２の貫通穴を囲むよ
うに設けられていれば、いくつ設けられていても良い。
また、第２の筒体の段差部に対向した第１の筒体の表面
に段差部を設けても良い。

【００９０】

【発明の効果】この発明は、ろう付け不良が発生しては
困る箇所、すなわち、第１の筒体の第１の貫通穴の周辺
および第２の筒体の第２の貫通穴の周辺でろう付け不良
が発生することを防止できるので、第１の筒体の接合部
と第２の筒体の被接合部との間から冷媒が洩れ出ること
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の右側ヘッダおよびモジュレータを示し
た分解斜視図である。

【図２】この発明の第１実施例に用いた自動車用空気調
和装置の冷凍サイクルを示した構成図である。

【図３】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の自動車への搭載状態を模式的に示した
断面図である。

【図４】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の自動車への搭載状態を模式的に示した
平面図である。

【図５】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の前面側を示した正面図である。

【図６】（Ａ）はこの発明の第１実施例に用いたモジュ
レータ一体型冷媒凝縮器のタンクプレートの第１の貫通
穴周辺を示した平面図で、（Ｂ）はこの発明の第１実施
例に用いたモジュレータ一体型冷媒凝縮器のモジュレー
タの第２の貫通穴周辺を示した平面図である。

【図７】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の右側ヘッダおよびモジュレータの主要
部を示した断面図である。

【図８】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の右側ヘッダおよびモジュレータの主要
部を示した断面図である。

【図９】この発明の第１実施例に用いたモジュレータ一
体型冷媒凝縮器の作動原理図である。

【図１０】この発明の第２実施例に用いたモジュレータ
一体型冷媒凝縮器の後面側を示した後面図である。

【図１１】この発明の第２実施例に用いたモジュレータ
一体型冷媒凝縮器の主要部を示した上面図である。

【符号の説明】

３ モジュレータ一体型冷媒凝縮器 ３０ コア ３２ 右側ヘッダ（第１の筒体、ヘッダ） ３３ モジュレータ（第２の筒体） ３８ 複数の凝縮用チューブ ４０ 複数の過冷却用チューブ ５０ 第１の内部空間 ５３ 上側連通室 ５４ 下側連通室 ５５ セパレータ（仕切り手段、区画手段） ６０ 突条部（接合部） ６１ 第１の貫通穴 ６２ 第２の内部空間 ６４ 窪み部（被接合部） ６５ 上側段差部 ６６ 下側段差部 ６７ 第２の貫通穴 ６８ 冷媒入口通路 ６９ 冷媒出口通路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）筒方向に設けられた接合部、および
   この接合部の内周側と外周側とを貫通する第１の貫通穴
   を有する第１の筒体と、 （ｂ）この前記第１の筒体の接合部にろう付けにより接
   合される被接合部、この被接合部の内周側と外周側とを
   貫通して前記第１の貫通穴と連通する第２の貫通穴、お
   よび少なくとも前記被接合部のうち前記第２の貫通穴の
   周囲を囲むように設けられ、前記第１の筒体の接合部に
   面接触する段差部を有する第２の筒体とを備えた冷媒凝
   縮器。
2. 【請求項２】請求項１に記載の冷媒凝縮器において、 前記段差部は、前記被接合部に２個以上設けられたこと
   を特徴とする冷媒凝縮器。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の冷媒凝縮
   器において、 内部を冷媒が流れる複数のチューブを高さ方向に並列し
   て設けたコアを備え、 前記第１の筒体は、内部に前記コアの高さ方向に延びる
   第１の内部空間を有し、前記複数のチューブの端部に接
   続された略円筒状のヘッダであって、 前記第２の筒体は、内部に前記第１の内部空間と同一方
   向に延びる第２の内部空間を有し、内部に流入した冷媒
   を気液分離する略円筒状のモジュレータであることを特
   徴とする冷媒凝縮器。
4. 【請求項４】請求項３に記載の冷媒凝縮器において、 前記コアは、内部を流れる冷媒を熱媒体と熱交換させて
   凝縮液化させる複数の凝縮用チューブ、およびこれらの
   凝縮用チューブより下方に設けられ、内部を流れる冷媒
   を熱媒体と熱交換させて過冷却させる複数の過冷却用チ
   ューブを有することを特徴とする冷媒凝縮器。
5. 【請求項５】請求項４に記載の冷媒凝縮器において、 前記ヘッダは、前記第１の内部空間を、前記複数の凝縮
   用チューブの出口端部に接続する上側連通室と前記複数
   の過冷却用チューブの入口端部に接続する下側連通室と
   に２分割する仕切り手段を有することを特徴とする冷媒
   凝縮器。
6. 【請求項６】請求項５に記載の冷媒凝縮器において、 前記仕切り手段は、前記第１の貫通穴および前記第２の
   貫通穴を、 前記上側連通室内より前記第２の内部空間内へ冷媒を流
   入させる冷媒入口通路と前記第２の内部空間内より前記
   下側連通室内へ冷媒を流出させる冷媒出口通路とに区画
   する区画手段であることを特徴とする冷媒凝縮器。