JPH10160287A - コンデンサユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンデンサのヘッダ部にリキッドタンクと同
様な機能を有するドライヤ部を組み込み、両者を連結す
るための部材、組立作業、製造設備及びエンジンルーム
内での占有スペースを低減し、大幅にコストの低減を図
ること。 【解決手段】 多パス式のマルチフロータイプコンデン
サのヘッダ室Ｈに、乾燥剤２２ａ及びフィルタ２２ｂを
多孔のケース３２内に組み込んだドライヤ部３１を設置
したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気調和
装置に組み込まれる多パス式マルチフロータイプのコン
デンサのヘッダ部にドライヤ機能を持たせたコンデンサ
ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車用空気調和装置に使用され
ているコンデンサには、多パス式マルチフロータイプの
ものがある。このコンデンサ１０は、図６に示すよう
に、所定長離間され、かつ平行に対設された一対のヘッ
ダパイプ１１，１２間に、両端が解放された直状の扁平
管１３が多数相互に平行に前記ヘッダパイプ１１，１２
と連通するように設けられ、この扁平管１３相互間には
伝熱フィンｆが介装されてコア部１４を形成したもので
ある。そして、前記ヘッダパイプ１１，１２は、その両
端が蓋１５により密閉され、一方のヘッダパイプ１１に
は、冷媒が流入する入口管１６が、他方のヘッダパイプ
１２には、前記冷媒が流出する出口管１７がそれぞれ取
り付けられている。

【０００３】これらヘッダパイプ１１，１２内には、図
７に示すように、仕切板１８が設けられ、入口管１６か
ら流入した冷媒がヘッダパイプ１１より複数本の扁平管
１３内に入り、複数の流れ、つまりマルチフローの状態
で、コア部１４内を蛇行して流れ、出口管１７から流出
することから、多パス式マルチフロータイプと称されて
いる。

【０００４】なお、「パス」とは、一群の扁平管１３内
を流れる冷媒流が一方のヘッダパイプ１１から他方のヘ
ッダパイプ１２に向かって流れる経路をいい、前記コン
デンサ１０は、冷媒がコア部１４内を蛇行して流れるこ
とから「多パス式」と称されている。

【０００５】ところが、自動車用空気調和装置では、熱
負荷の変動が大きいことから、冷房サイクル内に所定量
の冷媒を封入していても、冷媒過多となることがある。
この場合の余剰冷媒は、コンデンサ１０内に貯溜される
こともあるが、一般的には、リキッドタンク２０内に貯
溜し、冷房サイクル内には、常に必要量の冷媒が流れる
ようにしている。

【０００６】つまり、このリキッドタンク２０は、コン
デンサ１０において凝縮された冷媒のうち余剰冷媒を貯
溜する機能を有するために、コンデンサ１０の吐出側近
傍に設けられている。また、このリキッドタンク２０
は、冷房サイクル内の冷媒を浄化する機能も合わせ持つ
ものであるため、前記出口管１７と連通された密閉容器
である本体２１内に乾燥剤２２ａとフィルタ２２ｂとか
らなるドライヤ部２２が設けられ、これにより冷媒中の
異物や水分を除去した後に、必要量の冷媒を取出管２３
より流出させ、膨張弁２４に導くようにしている。

【０００７】したがって、従来からコンデンサ１０は、
図６に示すように、ヘッダパイプ１２よりブラケット１
９を突出し、これにリキッドタンク２０の本体２１を支
持する構造となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
コンデンサ１０とリキッドタンク２０をそれぞれ独立し
て設けると、両者を連結するための部材が必要となり、
製造時には、組立工数が増えるのみでなく、それぞれを
製造する設備も必要となり、高コストとなり、しかもこ
れらを狭小なエンジンルーム内に設置する場合には、占
有スペースが大きくなるという不具合もある。

【０００９】本発明は、コンデンサのヘッダ部にリキッ
ドタンクと同様な機能を有するドライヤ部を組み込み、
両者を連結するための部材、組立作業、製造設備及びエ
ンジンルーム内での占有スペースを低減し、大幅にコス
トの低減を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、相互間に伝熱フィンが介装
されて並設された多数の扁平管の両端にヘッダ部を設け
てコア部を形成し、前記ヘッダ部内に仕切板を設けるこ
とにより入口管から流入した熱交換媒体が出口管に至る
まで前記コア部内をＵターンしつつ流下する多パス式の
マルチフロータイプコンデンサとし、前記ヘッダ部内を
仕切板により仕切ることにより形成されたヘッダ室の少
なくとも１つに、多数の通孔が開設されたケース内に乾
燥剤及びフィルタを組み込んだドライヤ部を設置したこ
とを特徴とする。

【００１１】このようにすれば、ヘッダ部の大きさを自
由に設定でき、比較的容量のあるヘッダ部とすることが
できることになり、また熱負荷が小さい状態の冷房運転
時においても、冷房サイクルが必要としない多量の冷媒
を、コンデンサユニット内に貯溜することができる。ま
たこの多量の冷媒もドライヤ部で水分や異物を除去し、
浄化することができることになる。これによりリキッド
タンクやこれを支持するブラケットおよび配管等が不要
となり、組立工数が削減され、ユニット自体を小型化す
ることができる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、前記ドライヤ
部は、前記ヘッダ室を軸直角方向に仕切るように取り付
けたことを特徴とする。

【００１３】このようにすれば、冷媒は、確実にドライ
ヤ部を通って流れることになり、水分や異物を除去し、
浄化する機能が確実に発揮される。

【００１４】請求項３に記載の発明では、前記ドライヤ
部は、前記ヘッダ室の内部空間全体を占めるように設け
たことを特徴とする。

【００１５】このようにすれば、ドライヤ部は、冷媒の
流れが遅くなるヘッダ室内で、乾燥剤やフィルタと冷媒
とが接触している時間が十分長くとれ、水分や異物を除
去し、浄化する機能がさらに確実に発揮されることにな
る。

【００１６】請求項４に記載の発明では、前記ドライヤ
部は、前記乾燥剤及びフィルタに耐熱材を用いて構成し
たことを特徴とする。

【００１７】このようにすれば、従来から行なわれてい
るコンデンサの製造工程でもドライヤ部付きのコンデン
サユニットを製造でき、不必要に新規に設備を構築する
必要はなく、コスト的に有利となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は第１の実施の形態の全体
概略図、図２は図１の部分断面図、図３〜５はそれぞれ
他の実施の形態の概略図であり、これら図中、図６及び
図７と共通する部材には同一符号を付している。

【００１９】図１及び図２は、第１の実施の形態を示す
コンデンサユニットで、２パス式マルチフロータイプの
コンデンサに適用した例である。このコンデンサユニッ
ト３０は、両側端に大径で内容積の大きなヘッダパイプ
１１，１２を有しており、このヘッダパイプ１１には１
枚の仕切板１８が設けられ、内部に第１ヘッダ室Ｈ1と
第３ヘッダ室Ｈ3 が形成され、また、ヘッダパイプ１２
には仕切板はなく大きな容積の第２ヘッダ室Ｈ2 が形成
されている。

【００２０】この第１ヘッダ室Ｈ1 には入口管１６が、
第３ヘッダ室Ｈ3 には出口管１７が取り付けられ、これ
により入口管１６から第１ヘッダ室Ｈ1 に流入した冷媒
が、複数本の扁平管１３を通ってヘッダパイプ１２内の
第２ヘッダ室Ｈ2 に入り、ここでＵターンして第３ヘッ
ダ室Ｈ3 に入り、複数本の扁平管１３を通って出口管１
７より流出する２パス式マルチフロータイプのコンデン
サとされている。なお、出口管１７は、直接膨張弁２４
と連通されている。

【００２１】特に、本実施の形態では、冷媒がＵターン
する大きな容積の第２ヘッダ室Ｈ2の上下方向ほぼ中央
には、ドライヤ部３１が設けられている。当該ドライヤ
部３１は、図２に示すように、多数の通孔が開設された
ケース３２内に、乾燥剤２２ａとフィルタ２２ｂが組み
込まれ、支持部材３３により支持されている。

【００２２】従来からコンデンサは、炉内に搬送されて
全体を一体的にロー付けすることにより成形されている
が、本実施の形態にかかるコンデンサユニット３０も、
同様な方法により成形できるようにすれば、不必要に新
規に設備を構築する必要はなく、コスト的に有利となる
ことから好ましいものとなる。このため、ヘッダパイプ
１１等の構成部材と同様に、ドライヤ部３１を構成する
各部材、すなわち、ケース３２、乾燥剤２２ａ、フィル
タ２２ｂおよび支持部材３５も、ロー付け温度の高温に
耐え得る耐熱材質のものが好ましい。

【００２３】例えば、アルミニウム材を用いたコンデン
サを成形する場合のロー付け温度は、７００℃程度であ
るが、これに耐え得るものとして、ケース３２と支持部
材３５は、アルミニウム材のパンチングプレートを使用
し、フィルタ２２ｂには炭素繊維、セラミックファイバ
ー、金属ワイヤー、発泡金属等を使用することが好まし
い。また、乾燥剤２２ａとしては、例えばモレキュラー
シーブ（商標名）等の多孔質セラミックを使用する。

【００２４】次に、本実施の形態の作用を説明する。通
常の冷房運転が行なわれている場合、コンプレッサから
吐出された高温高圧の気化冷媒は、コンデンサユニット
３０の入口管１６より第１ヘッダ室Ｈ1 →複数本の上半
部の扁平管１３→ヘッダパイプ１２と流れている間に一
部凝縮されて第２ヘッダ室Ｈ2 内に入る。

【００２５】この第２ヘッダ室Ｈ2 では、ドライヤ部３
１が設けられているので、前記一部凝縮された液冷媒を
含む冷媒は、ケース３２の多数の通孔３１からドライヤ
部３１の内部に入り、乾燥剤２２ａによってその水分が
吸収除去されると共にフィルタ２２ｂによって異物が除
去される。

【００２６】そして、ドライヤ部３１で浄化された冷媒
は、第２ヘッダ室Ｈ2 の下部から複数本の下半部の扁平
管１３内に入り、ここを流通している間に完全に凝縮さ
れ、第３ヘッダ室Ｈ3 内に入り、出口管１７を通って膨
張弁２４へと至る。

【００２７】また、熱負荷が小さい状態の冷房運転の場
合には、冷房サイクル中に多量の冷媒を必要としない場
合であるが、この場合も前記同様にコンプレッサから吐
出された高温高圧の気化冷媒は、コンデンサユニット３
０の入口管１６より第１ヘッダ室Ｈ1 より複数本の上半
部の扁平管１３に入ると、熱負荷が小さい外気により凝
縮されるので、直ちに凝縮されされやすく、前記通常の
冷房運転の場合の比し多量の液冷媒が早期に生じる。

【００２８】この多量の液冷媒を含む冷媒は、第２ヘッ
ダ室Ｈ2 のドライヤ部３１で、乾燥剤２２ａによってそ
の水分が吸収除去されると共にフィルタ２２ｂによって
異物が除去されるが、液冷媒の場合は、当該ドライヤ部
３１の乾燥剤２２ａ間を流通する場合の抵抗が少なく、
浄化効率も高い。また、このヘッダパイプの部分は、大
径となっているので、ここを流れる冷媒の流量は遅くな
るので、乾燥剤２２ａやフィルタ２２ｂとの接触時間も
長くなり、浄化性能は向上することになる。

【００２９】第２ヘッダ室Ｈ2 内の冷媒は、複数本の下
半部の扁平管１３を流通している間に完全に凝縮され、
第３ヘッダ室Ｈ3 内に入り、出口管１７を通って膨張弁
２４へと至るが、熱負荷が小さいと、膨張弁２４が絞ら
れているので、余剰冷媒は、多数の扁平管１３内や大き
な容積の第２ヘッダ室Ｈ2 及び第３ヘッダ室Ｈ3 内に貯
溜されることになる。

【００３０】つまり、マルチフロータイプのコンデンサ
は、両側端に大径のヘッダパイプ１１，１２を有してい
るので、コンデンサ全体として余剰冷媒を貯溜する能力
が高く、前記リキッドタンクを冷房サイクル中に設けな
くても、これ自体が十分リキッドタンクの機能を有する
ものとなる。

【００３１】したがって、リキッドタンクやこれを支持
するブラケット１９および配管等は、不要となり、組立
工数が削減され、ユニット自体を小型化することができ
る。

【００３２】図３に示す第２の実施の形態は、３パス式
マルチフロータイプのコンデンサに適用した例である。
このコンデンサユニット３０は、ヘッダパイプ１１，１
２に各１枚の仕切板１８が設けられ、ヘッダパイプ１１
に第１ヘッダ室Ｈ1 と第３ヘッダ室Ｈ3 が形成され、ヘ
ッダパイプ１２に第２ヘッダ室Ｈ2 と第４ヘッダ室Ｈ4
が形成されている。そして、第１ヘッダ室Ｈ1 に入口管
１６が、第４ヘッダ室Ｈ4 に出口管１７が取り付けら
れ、この出口管１７は、前記実施の形態と同様に膨張弁
２４と連通されている。

【００３３】本実施の形態では、冷媒がＵターンする第
２ヘッダ室Ｈ2 の上下方向ほぼ中央に前述したものと同
様のドライヤ部３１が設けられている。特に、このドラ
イヤ部３１は、ヘッダ室Ｈ2 を軸直角方向に仕切るよう
に取り付けているので、冷媒は、確実にドライヤ部３１
を通って流れることになり、水分や異物を除去し、浄化
する機能が確実に発揮されることになる。

【００３４】この第２の実施の形態では、通常の冷房運
転が行なわれている場合には、コンプレッサからの気化
冷媒は、コンデンサユニット３０の入口管１６より第１
ヘッダ室Ｈ1 →複数本の扁平管１３→ヘッダパイプ１２
と流れている間に一部凝縮されて第２ヘッダ室Ｈ2 内に
入る。

【００３５】この第２ヘッダ室Ｈ2 では、ドライヤ部３
１が設けられているので、前記一部凝縮された液冷媒を
含む冷媒は、乾燥剤２２ａによってその水分が吸収除去
されると共にフィルタ２２ｂによって異物が除去され
る。

【００３６】ドライヤ部３１で浄化された冷媒は、第２
ヘッダ室Ｈ2 の下部から複数本の扁平管１３内に入り、
ここを流通している間にさらに凝縮され、第３ヘッダ室
Ｈ3内に入り、ここでＵターンして複数本の扁平管１３
内に入り、ここを流通している間に完全に凝縮され、出
口管１７を通って膨張弁２４へと至る。

【００３７】また、熱負荷が小さい状態の冷房運転の場
合も、前記同様で、コンプレッサから吐出された高温高
圧の気化冷媒は、コンデンサユニット３０の入口管１６
より第１ヘッダ室Ｈ1 より複数本の扁平管１３に入る。
そして、熱負荷が小さい外気により凝縮されるので、凝
縮されやすく、前記通常の冷房運転の場合の比し多量の
液冷媒が早期に生じる。

【００３８】この多量の液冷媒を含む冷媒は、第２ヘッ
ダ室Ｈ2 のドライヤ部３１で、水分が吸収除去されると
共に異物が除去され、複数本の扁平管１３を流通してい
る間に凝縮され、第３ヘッダ室Ｈ3 内に入り、再度複数
本の扁平管１３を流通している間に凝縮され、出口管１
７を通って膨張弁２４へと至る。

【００３９】この場合も、熱負荷が小さいと、膨張弁２
４が絞られているので、余剰冷媒は、多数の扁平管１３
内や各ヘッダ室Ｈ内に貯溜されることになる。

【００４０】したがって、本実施の形態でも、余剰冷媒
を貯溜することができるので、リキッドタンクを設けな
くても、十分リキッドタンクの機能を発揮することにな
り、前記第１の実施の形態と同様にユニット自体を小型
化することができるのみでなく、リキッドタンクやブラ
ケット１９及び配管等が不要となり、組立工数が削減さ
れ、コスト的に有利となる。

【００４１】図４に示す第３の実施の形態は、２パス式
マルチフロータイプのコンデンサに３つのドライヤ部３
１が組み込まれたものである。

【００４２】このコンデンサユニット３０は、ヘッダパ
イプ１１に１枚の仕切板１８が設けられ、内部に第１ヘ
ッダ室Ｈ1 と第３ヘッダ室Ｈ3 が形成され、ヘッダパイ
プ１２に第２ヘッダ室Ｈ2 が形成され、これら第１ヘッ
ダ室Ｈ1 、第２ヘッダ室Ｈ2及び第３ヘッダ室Ｈ3 に、
それぞれドライヤ部３１が設けられている。

【００４３】このドライヤ部３１は、前述した実施の形
態のように、ケース３２内に、乾燥剤２２ａとフィルタ
２２ｂとを組み込み、支持部材３３によりヘッダパイプ
１１，１２内に支持するようにしたものであってもよい
が、前記乾燥剤２２ａとフィルタ２２ｂが組み込まれた
ケース３２を比較的大型のものとし、各ヘッダ室Ｈ内
に、例えば圧入などにより組み込み、当該ヘッダ室Ｈ内
をドライヤ部３１が上下に仕切るようにしてもよく、ま
たこのヘッダ室Ｈの内部空間の大部分をドライヤ部３１
が占めるように組み込んでもよい。

【００４４】このようにした本実施の形態でも基本的に
は前記した実施の形態と同様の作用をすることになる
が、複数のドライヤ部３１が組み込まれているだけに、
冷媒浄化性能が高いものとなる。

【００４５】また、ドライヤ部３１をヘッダ室Ｈの内部
空間全体を占めるように設けているので、ドライヤ部自
体を大型化でき、水分や異物の除去する浄化機能がさら
に飛躍することにもなる。

【００４６】さらに、ドライヤ部３１は、各ヘッダ室Ｈ
に設けられているので、冷媒の流れが遅くなるヘッダ室
Ｈ内で、乾燥剤２２ａやフィルタ２２ｂと冷媒とが接触
している時間が十分長くなり、水分や異物を除去し、浄
化する機能がさらに確実に発揮されることになる。

【００４７】図５に示す第４の実施の形態は、３パス式
マルチフロータイプのコンデンサに４つのドライヤ部３
１が組み込まれたものである。

【００４８】このコンデンサユニット３０は、ヘッダパ
イプ１１，１２に各１枚の仕切板１８が設けられ、各ヘ
ッダパイプ内部に第１ヘッダ室Ｈ1 と第３ヘッダ室Ｈ3
と、第２ヘッダ室Ｈ1 と第４ヘッダ室Ｈ3 が形成されて
いる。そして、これら第１ヘッダ室Ｈ1 、第２ヘッダ室
Ｈ2 、第３ヘッダ室Ｈ3 及び第４ヘッダ室Ｈ4 に、それ
ぞれドライヤ部３１が設けられている。

【００４９】このようにした本実施の形態でも基本的に
は、前記した実施の形態と同様の作用をすることにな
る。

【００５０】前記実施の形態では、２パス式のものに
は、３つのドライヤ部３１が、また３パス式のものに
は、４つのドライヤ部３１を組み込むようにしている
が、本発明はこれのみに限定されるものではなく、Ｎパ
ス式のものには、Ｎ＋１個のドライヤ部３１を組み込む
ことができるのである。

【００５１】また、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において
種々改変することができる。例えば、前記実施の形態で
は、ヘッダパイプ１１，１２は、断面円筒状のものであ
るが、場合によっては断面矩形状をしたものあるいは惰
円状等をしたものであっても良く、また直管状のものの
みでなく、段付としても良い。このようにすれば、コン
デンサの直径を一部大きくでき、内部に収容する冷媒量
をさらに増加させることも、またここを流れる冷媒の速
度をより遅くし、浄化効率をさらに高めることもでき
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明は、多パス式のマルチフロータイプコンデンサのヘ
ッダ室にドライヤ部を設置したので、比較的容量のある
ヘッダ部にすることができ、多量の冷媒をユニット内に
貯溜することができ、また冷媒の浄化することができ
る。これによりリキッドタンクやこれを支持するブラケ
ットおよび配管等が不要となり、組立工数が削減され、
ユニット自体を小型化することができる。

【００５３】請求項２に記載の発明は、ドライヤ部がヘ
ッダ室を軸直角方向に仕切るように取り付けたので、冷
媒は、確実にドライヤ部を通って流れることになり、水
分や異物を除去し、浄化する機能が確実に発揮される。

【００５４】請求項３に記載の発明は、ドライヤ部がヘ
ッダ室の内部空間全体を占めるように設けたので、ドラ
イヤ部は、冷媒の流れが遅くなるヘッダ室内で、乾燥剤
やフィルタと冷媒とが接触している時間が十分長くと
れ、水分や異物を除去し、浄化する機能がさらに確実に
発揮されることになる。ドライヤ部自体も大型化でき、
これにより水分や異物の除去する浄化機能がさらに向上
する。

【００５５】請求項４に記載の発明は、ドライヤ部の乾
燥剤及びフィルタを耐熱材を用いたので、従来から行な
われているコンデンサの製造工程でもドライヤ部付きの
コンデンサユニットを製造でき、不必要に新規に設備を
構築する必要はなく、コスト的に有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の全体概略図であ
る。

【図２】 図１の部分断面図である。

【図３】 本発明の第２の実施の形態の全体概略図であ
る。

【図４】 本発明の第３の実施の形態の全体概略図であ
る。

【図５】 本発明の第４の実施の形態の全体概略図であ
る。

【図６】 従来の多パス式マルチフロータイプのコンデ
ンサを示す斜視図である。

【図７】 図６の概略説明図である。

【符号の説明】

１１，１２…ヘッダ部（ヘッダパイプ）、 １３…扁平管、 １４…コア部、 １６…入口管、 １７…出口管、 １８…仕切板、 ２２ａ…乾燥剤、 ２２ｂ…フィルタ、 ３０…コンデンサユニット、 ３１…ドライヤ部、 ３２…ケース、 ｆ…伝熱フィン、 Ｈ…ヘッダ室。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互間に伝熱フィン(f）が介装されて並
   設された多数の扁平管(13)の両端にヘッダ部(11,12）を
   設けてコア部(14)を形成し、前記ヘッダ部(11,12）内に
   仕切板(18)を設けることにより入口管(16)から流入した
   熱交換媒体が出口管(17)に至るまで前記コア部(14)内を
   Ｕターンしつつ流下する多パス式のマルチフロータイプ
   コンデンサとし、前記ヘッダ部(11,12）内を仕切板(18)
   により仕切ることにより形成されたヘッダ室(H）の少な
   くとも１つに、多数の通孔が開設されたケース(32)内に
   乾燥剤(22a）及びフィルタ(22b）を組み込んだドライヤ
   部(31)を設置したことを特徴とするコンデンサユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 前記ドライヤ部(31)は、前記ヘッダ室
   (H）を軸直角方向に仕切るように取り付けたことを特徴
   とする請求項１に記載のコンデンサユニット。
3. 【請求項３】 前記ドライヤ部(31)は、前記ヘッダ室
   (H）の内部空間全体を占めるように設けたことを特徴と
   する請求項１に記載のコンデンサユニット。
4. 【請求項４】 前記ドライヤ部(31)は、前記乾燥剤(22
   a）及びフィルタ(22b）に耐熱材を用いて構成したこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンデン
   サユニット。