JPH10170188A

JPH10170188A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH10170188A
Application number: JP25709397A
Authority: JP
Inventors: Tetsushige Shinoda; 哲滋信田; Hiroki Matsuo; 弘樹松尾; Yasutoshi Yamanaka; 保利山中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2017-09-22
Also published as: JP4106718B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンデンサの冷媒流出側の流出接続ブロック
をコンデンサヘッダタンクの上方側に設けて、コンデン
サの車両への組付け性を向上させる。【解決手段】コンデンサコア部１の下方側から流出す
る冷媒を、第２コンデンサヘッダタンク３と一体的に形
成されたバイパス通路８により、第２コンデンサヘッダ
タンク３の上方側まで導く。これにより、外部配管の取
り回しを考慮することなく、容易に流出接続ブロック１
３を外部配管に接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器に関する
もので、車両用空調装置を構成する冷凍サイクルの凝縮
器（コンデンサ）に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】近年の冷凍サイクルでは、コンデンサの
性能向上を図るべく、複数本のチューブを車両幅方向に
並列配置し、これらチューブの軸方向両端側に冷媒を分
配集合させるヘッダタンクを車両上下方向に配置した、
いわゆるマルチフロー型のコンデンサが多く使用されて
いる。以下、特に断りがない限り、上記マルチフロー型
のコンデンサをコンデンサと呼ぶ。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンデンサ
と外部配管との接続部位のうち、例えば冷媒出口側の接
続部位の位置は、コンデンサのコア部内の冷媒流路の最
下流部に形成されるので、冷媒入口側の接続部位がコン
デンサの上方部位に設けられて場合には、必然的にコア
部内の冷媒流路の最下流部は、コンデンサの下方部位に
なる。

【０００４】このように、コンデンサと外部配管との接
続部位は、コア部内の冷媒流路の形態等に応じて適宜選
定される。これに対して、コンデンサが組付けられる、
エンジンルーム等の機械室内の各機器の配置構成は、機
械室毎に異なるので、機械室への組付け性を向上させる
には、機械室内の各機器の配置構成を考慮する必要性が
ある。

【０００５】具体的には、例えば、一般的にエンジンル
ーム下方側部位は、作業員が上方側から直接目視するこ
とができないため、コンデンサの冷媒出口側の接続部位
が下方側となった場合には、コンデンサの車両への組付
け性が低下してしまう。これに対して、外部配管の取り
回しを考慮することによって対処するといった手段が考
えられるが、この手段では、外部配管の取り回しが複雑
になり、却って、コンデンサの組付け性の低下を招いて
しまう。

【０００６】本発明は、上記点に鑑み、少なくともヘッ
ダタンクの長手方向に関しては、外部配管の取り回しを
考慮することなく、外部配管に容易に接続することがで
きる熱交換を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
７に記載の発明では、ヘッダタンク（３）の長手方向一
端側にヘッダタンク（３）と一体に設けらた空間（９）
と連通し、かつ、他端側でコア部（１）内と連通する流
体通路（８）が、ヘッダタンク（３）と一体に形成され
ていることを特徴とする。

【０００８】したがって、少なくともヘッダタンク
（３）の長手方向に関しては、流体通路（８）内に流体
を流通させることにより、外部配管（１２）との接続が
容易な部位に、外部配管（１２）と流体通路（８）との
接続部位を配設することができる。すなわち、外部配管
の取り回しを考慮することなく、外部配管に容易に接続
することができるなお、流体通路（８）は、請求項２に
記載の発明のごとく、ヘッダタンクのタンク壁（３ａ）
と、ヘッダタンク（３）内の空間を仕切るセパレータ
（１８）とから形成してもよい。

【０００９】ところで、一般的に車両に組付ける場合に
は、上述のごとく、接続部位を車両上方側に設けること
が望ましい。そこで、外部配管（１２）と流体通路
（８）との接続部位を、請求項３に記載の発明のごと
く、ヘッダタンク（８）の上方側に位置させれば、接続
部位が上方側に位置することとなるので、車両への組付
け性を向上させることができる。

【００１０】請求項４に記載の発明では、接続部材（１
３）の接続面（１３ｂ）は、コア部（１）を流通する空
気の下流側を向いていることを特徴とする。これによ
り、本発明に係る熱交換器より空気の下流側に配設され
た機器との組付け性が向上する。なお、請求項５に記載
の発明のごとく、流入側接続部（１７）および流出側接
続部（１３）を、車両上方側に位置させてもよい。

【００１１】また、請求項６に記載のごとく、流入側接
続部（１７）および流出側接続部（１３）を、１つブロ
ック（２０）にて一体形成してもよい。また、請求項７
に記載の発明のごとく、コア部（１）を冷凍サイクル内
を循環する冷媒を凝縮させる凝縮コアとし、かつ、この
コア部（１）を内燃機関の冷却水を冷却するラジエータ
より空気上流側にて車両に配設してもよい。

【００１２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。（第１実施形態）図１は、本実施形態に係る熱交換器を
車両用空調装置を構成する凝縮器（コンデンサ）に適用
した状態を、空気流れ下流側から見た状態を示すもので
ある。図１中、１は、冷媒が流通する複数本の偏平チュ
ーブ（以下、チューブと略す。）１ａ、および波形状に
形成された冷却フィン１ｂから構成されたコンデンサコ
ア部である。なお、チューブ１ａ、冷却フィン１ｂおよ
び後述するヘッダタンク２、３はアルミニウム製であ
り、これらはろう付けにて接合されている。

【００１４】そして、チューブ１ａの長手方向両端に
は、チューブ１ａと直交するように延びる第１、２コン
デンサヘッダタンク（以下、コンデンサヘッダと略
す。）２、３が配設されており、これらのコンデンサヘ
ッダ２、３は、チューブ１ａに冷媒を分配するととも
に、チューブ１ａ内を流通する冷媒を集合させている。
なお、第１コンデンサヘッド２は、コンデンサヘッド内
の空間を仕切るセパレータ２ｃよってそれぞれ２つの空
間２ａ、２ｂに仕切られている。

【００１５】また、本実施形態では、コンデンサコア部
１にて凝縮した液冷媒をさらに冷却して冷媒のエンタル
ピを低下させる過冷却コア部（以下、ＳＣコア部と略
す。）４が、コンデンサコア部１の下方側にコンデンサ
コア部１と一体的に構成されており、このＳＣコア部４
は、コンデンサコア部１と同様に、偏平チューブ４ａと
冷却フィン４ｂとから構成されている。

【００１６】そして、ＳＣコア部４に流通する冷媒を分
配集合させる第１、２過冷却ヘッダタンク（以下、ＳＣ
ヘッダと略す。）５、６は、それぞれ両コンデサヘッダ
２、３を構成する外壁部を介して両コンデサヘッダ２、
３と一体となっており、各ＳＣヘッダ５、６の空間５
ａ、６ａは、各コンデサヘッダ２、３をセパレータ５
ｂ、６ｂによって仕切ることによって形成されている。

【００１７】また、７はコンデンサコア部１にて熱交換
を終えた冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシー
バ部である。つまり、冷媒は第１連通口７ａを流れて空
間２ｂからレシーバ部７内に流入し、密度の大きい液冷
媒が、第１連通口７ａより下方に形成された第２連通口
７ｂより第１ＳＣヘッダ５内に流入する。なお、レシー
バ部７は、上述の冷媒を気液分離する作用に加えて、冷
凍サイクルの蒸発器（図示せず）の熱負荷に応じて冷媒
を一時的に蓄える機能も有している。

【００１８】また、８は、第２ＳＣヘッダ６の下方端側
で第２ＳＣヘッダ６内と連通し（図示せず）、第２ＳＣ
ヘッダ６の上方端を越えて第２コンデンサヘッダ３の上
方端部側まで、第２コンデンサヘッダ３と平行に延びる
バイパス通路（流体通路）である。そして、図２に示す
ように、バイパス通路８の通路壁８ａの一部と第２コン
デンサヘッダ３のタンク壁３ａの一部とが供用化され
て、バイパス通路８と第２コンデンサヘッダ３とが一体
になっている。

【００１９】なお、バイパス通路８の通路壁８ａは、ろ
う材が被覆されたアルミニウムをプレス加工にて所定形
状に成形された後に、第２コンデンサヘッダ３のタンク
壁３ａにろう付けされている。なお、ＳＣコア部４にて
冷却されて第２ＳＣヘッダ６から第３連通口６ｂより流
出する冷媒は、後述するように、バイパス通路８内を流
通して第２コンデンサヘッダ３の上方端部に形成された
吐出室（空間）９まで導かれる。因みに、図１中、１０
は第２コンデンサヘッダ３内の空間を仕切って吐出室９
を形成するセパレータである。

【００２０】また、吐出室９は、図２に示すように、コ
ンデンサコア部１側（図の左側）で接続配管１１の一端
と連通可能に接続しており、この接続配管１１は、その
他端側が空気流れ下流側（車両エンジン側）を向くよう
にＬ字状に屈曲している。そして、他端側には、冷凍サ
イクルの膨張弁（図示せず）の流入側に接続された外部
配管１２に連通可能に接続するための流出接続ブロック
（接続部材、流出側接続部）１３が接続されており、こ
の流出接続ブロック１３の接続面１３ｂは、空気流れ下
流側（車両エンジン側）を向いている。

【００２１】因みに、１３ａは冷媒が流出する流出口で
あり、１３ｃは流出接続ブロック１３の固定用雌ねじで
あり、３ｂは第２コンデンサヘッダ３を形成する際のか
しめ固定用の突起である。また、１５はエンジンの冷却
水を冷却するラジエータコア部のチューブ（図示せず）
に冷却水を分配集合させるラジエータヘッダタンクであ
り、ラジエータコア部およびコンデンサコア部１は、両
ヘッダ３、１５と直交する向きに延びて両コア部の補強
部材をなすサイドプレート１６にて一体的に結合してい
る。

【００２２】なお、コンデンサコア部１には、冷却水温
度より低い温度の冷媒が流通するので、コンデンサコア
部１は、ラジエータコア部より空気流れ上流側に配設さ
れている。また、第１コンデンサへッダ２の上方端部側
には、図１に示すように、冷凍サイクルの圧縮機（図示
せず）の吐出側に接続された外部配管（図示せず）に連
通可能に接続するための流入接続ブロック（接続部材、
流入側接続部）１７が配設されており、この流入接続ブ
ロック１７は第１コンデンサへッダ２の上方端部に接続
された接続配管（図示せず）を介して第１コンデンサへ
ッダ２と連通している。

【００２３】因みに、流入接続ブロック１７の接続面１
７ｂも流出接続ブロック１３と同様に、空気流れ下流側
（車両エンジン側）を向いており、１７ａは冷媒が流入
する流入口であり、１７ｃは流入接続ブロック１７の固
定用雌ねじである。次に、本実施形態に係る熱交換器内
の冷媒流れについて図１を用いて説明する。

【００２４】圧縮機から吐出した冷媒は、流入口１７ａ
より第１コンデンサヘッド２の空間２ａに流入する。そ
して、チューブ１ａ内を流通して第２コンデンサヘッド
３内に流入し、その後再びチューブ１ａ内を流通して第
１コンデンサヘッド２の空間２ｂに流入する。次に、第
１連通口７ａよりレシーバ部７内に流入し、気液分離さ
れた液相冷媒が、第２連通口７ｂよりＳＣ第１ヘッダ５
内に流入する。そして、チューブ４ａ内を流通して第２
ＳＣヘッダ６、バイバス通路８および吐出室９を経て流
出口１３ａより膨張弁に向けて流出する。

【００２５】次に、本実施形態の特徴を述べる。ところ
で、コンデンサコア部１およびＳＣコア部４を有する本
実施形態に係る熱交換器を車両に組付ける場合には、
「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、
外部配管１２との接続部位である流出接続ブロック１３
を車両上方側に配設することが望ましい。

【００２６】そして、本実施形態によれば、熱交換を終
えた冷媒は、第２コンデンサヘッダ３と一体化されたバ
イパス通路８によって車両上方側に導かれて外部配管１
２に接続しているので、「発明が解決しようとする課
題」の欄で述べたように、冷媒を車両下方側から車両上
方側まで導くための外部配管を設ける必要がない。した
がって、少なくとも第２コンデンサヘッダ３の長手方向
に関しては、外部配管の取り回しを考慮することなく、
外部配管に容易に接続することができる部位に流出接続
ブロック１３を配設することができる。

【００２７】なお、本実施形態に係る熱交換器では、バ
イパス通路８内を流通する冷媒は、第２コンデンサヘッ
ダ３内を流通する冷媒によって温められるので、吐出室
９（流出接続ブロック１３）での冷媒の過冷却度（サブ
クール）は、ＳＣコア部４流出直後の冷媒の過冷却度に
比べて低下してしまう。しかし、低下した過冷却度に対
応する増加したエンタルピ（熱エネルギ、内部エネル
ギ）の多くは、第２コンデンサヘッダ３内を流通する冷
媒から移動したものと考えられるので、熱交換器全体と
して見た場合には、熱交換器の能力（冷却能力）の低下
は、ほぼ無視することができる。

【００２８】なお、バイパス通路８の断面積は、バイパ
ス通路８内を流通する際の圧力損失によりバイパス通路
８内に気泡が発生しない程度である。ところで、本実施
形態に係る熱交換器は、通常、車両エンジンルームの最
前方側に配設され、圧縮機や膨張弁等のその他の空調機
器は、この熱交換器より空気流れ下流側（エンジン側）
に配設される。したがって、両両接続ブロック１３、１
７の接続面１３ｂ、１７ｂは、空気流れ下流側を向いて
いることが望ましい。

【００２９】そして、本実施形態では、接続面１３ｂ、
１７ｂは、空気流れ下流側を向いているので、本実施形
態に係る熱交換器の車両への組付け性をさらに向上させ
ることができる。（第２実施形態）上述の実施形態では、バイパス通路８
をタンク壁３ａの外壁側に設けたが、本実施形態では、
タンク壁３ａの内壁側に設けたものである。

【００３０】すなわち、図３に示すように、第２コンデ
ンサヘッダ３の長手方向に延びて、その空間を仕切るセ
パレータ１８を配設したものである。これにより、第２
コンデンサヘッダ３およびバイパス通路８の形状が、上
述の実施形態に比べて簡単になるので、本実施形態に係
る熱交換器を製造する際に、第２コンデンサヘッダ３お
よびバイパス通路８の組付け性を向上させることができ
る。延いては、セパレータ１８のタンク壁３ａへのろう
付け性が向上し、製造不良の低下を図ることができるの
で、熱交換器の製造原価上昇を抑制することができる。

【００３１】（第３実施形態）上述の実施形態では、接
続配管１１を介して流出接続ブロック１３を吐出室９に
連通可能に接続していたが、本実施形態は、図４に示す
ように、接続配管１１と流出接続ブロック１３とを一体
化した流出接続ブロック１９を用いたものである。

【００３２】これにより、流出接続ブロックの突出室９
への組付け性が向上するので、熱交換器の製造原価低減
を図ることができる。（第４実施形態）本実施形態では、流出接続ブロック１
３と流入接続ブロク１７とを、図５に示すように、１つ
の接続ブロック２０にて一体形成したものである。これ
により、流出側の外部配管１２と流入側の外部配管２１
とを一度の工程で接続することができる。

【００３３】なお、接続ブロック２０の位置は、図５に
示す位置に限定されるものではなく、紙面中央（両コン
デンサヘッド２、３の中間）、紙面右側（第２コンデン
サヘッド３側）等いずれの位置であってもよい。また、
２２は流入側の接続配管である。ところで、上述の実施
形態では、コンデンサコア部１とＳＣコア部４とが一体
となった熱交換器を例に本発明を説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、コンデンサコア部１の
みを有する熱交換器、およびラジエータ等に対しても適
用することができる。

【００３４】また、上述の実施形態では、両コンデンサ
ヘッダ２、３は車両上下方向に延びていたが、車両水平
方向（左右方向）に延びるように車両に配設される熱交
換器に対しても適用することができる。また、上述の実
施形態では、車両用空調装置のコンデンサを例に説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、家庭用
空調装置などの据え置き型の空調装置に対しても適用す
ることができる。

【００３５】また、上述の実施形態では、ろう付けによ
りバイパス通路８を形成したが、プレス加工または押し
出し加工もしくは引き抜き加工にて制作してもい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る熱交換器の正面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】第２実施形態に係る熱交換器の正面（一部）図
である。

【図４】第３実施形態に係る熱交換器を図１のＡ矢視に
相当する方向からみた矢視図である。

【図５】（ａ）は第４実施形態に係る熱交換器を図１の
Ａ矢視に相当する方向からみた矢視図であり、（ｂ）は
第４実施形態に係る熱交換器の正面図であり、（ｃ）は
（ａ）のＡ矢視図である。

【符号の説明】

１…コンデンサコア部、２…第２コンデンサヘッダタン
ク、３…第２コンデンサヘッダタンク、４…過冷却コア
部、５…第１過冷却ヘッダタンク、６…第２過冷却ヘッ
ダタンク、７…レシーバ、８…バイパス通路（流体通
路）、９…吐出室（空間）、１０…セパレータ、１１…
接続配管、１２…外部配管、１３…流出接続ブロック
（接続部材）、１８…セパレータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が流通する複数本のチューブ（１
ａ）を有し、熱交換を行うコア部（１）と、前記チューブ（１ａ）の長手方向端部にて前記チューブ
（１ａ）と略直交する方向に延びるように配設され、前
記チューブ（１ａ）に流体を分配するとともに、前記チ
ューブ（１ａ）内を流通する流体を集合させるヘッダタ
ンク（３）とを備え、前記ヘッダタンク（３）の長手方向一端側には、外部配
管（１２）と連通可能に接続される空間（９）が前記ヘ
ッダタンク（３）と一体に設けられ、前記空間（９）と連通し、前記空間（９）が設けられた
前記ヘッダタンク（３）の長手方向他端側で前記コア部
（１）内と連通する流体通路（８）を設け、さらに、前記流体通路（８）は、前記ヘッダタンク
（３）と一体に形成されていることを特徴とする熱交換
器。
【請求項２】前記流体通路（８）は、前記ヘッダタンクのタンク壁（３ａ）と、前記ヘッダタンク（３）の長手方向に延びて、前記ヘッ
ダタンク（３）内の空間を仕切るセパレータ（１８）と
から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
熱交換器。
【請求項３】前記ヘッダタンク（３）は車両の上下方
向に延びて、前記コア部（１）とともに車両に配設され
ており、前記外部配管（１２）と前記流体通路（８）との接続部
位は、前記ヘッダタンク（８）の上方側に位置している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】前記外部配管（１２）と前記流体通路
（８）との接続部位には、前記外部配管（１２）と前記
流体通路（８）とを連通可能に接続する前記接続部材
（１３）が配設されており、前記接続部材（１３）の接続面（１３ｂ）は、前記コア
部（１）を流通する空気の下流側を向いていることを特
徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の熱交換
器。
【請求項５】前記コア部（１）に流体が流入する流入
側接続部（１７）、および前記コア部（１）から流体が
流出する流出側接続部（１３）は、車両上方側に位置し
ていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交
換器。
【請求項６】前記流入側接続部（１７）および前記流
出側接続部（１３）は、１つブロック（２０）にて一体
形成されていることを特徴とする請求項５に記載の熱交
換器。
【請求項７】前記コア部（１）は、冷凍サイクル内を
循環する冷媒を凝縮させる凝縮コアであり、さらに、前記コア部（１）は、内燃機関の冷却水を冷却
するラジエータより空気上流側にて車両に配設されてこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載
の熱交換器。