JP2000227265A - 受液器一体型冷媒凝縮器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受液器一体型冷媒凝縮器を略水平状態あるい
は水平状態に対して４５°以内の角度範囲で傾斜配置す
る場合においても、受液器における冷媒の気液分離作用
を良好に発揮できるようにする。 【解決手段】 コア部で凝縮した冷媒が集合するヘッダ
ータンク２２と、このヘッダータンク２２から流入する
冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める受液器３１の長手
方向が一致するようにして、ヘッダータンク２２に受液
器３１を一体に構成し、ヘッダータンク２２と受液器３
１の長手方向が水平方向に対して４５°以内の角度θで
傾斜するようにコア部を配置し、ヘッダータンク２２内
の冷媒を受液器３１内に流入させる冷媒流入口３２を受
液器長手方向のうち、傾斜上端側に配置し、受液器３１
内に蓄えられた液冷媒を流出させる冷媒流出口３３を、
受液器長手方向のうち、傾斜下端側に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の気液を分離
して液冷媒を蓄える受液器を一体に構成した冷媒凝縮器
に関するもので、車両用空調装置に用いて好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置においては、車両
搭載性の向上を図るために、冷媒凝縮器に受液器を一体
に構成して、この冷媒凝縮器と受液器の車両搭載スペー
スを縮小するようにしたものが特開平７−１８０９３０
号公報等にて提案されている。この従来技術では、受液
器を車両上下（重力）方向に縦長のタンク構造として、
冷媒の気液をその密度差を利用して分離する構成となっ
ている。

【０００３】車両ではスペース的制約が大きいので、車
両搭載性を一層改善するためには、受液器タンクの断面
積を如何に縮小するかが重要な課題となる。そこで、上
記公報のものでは、受液器への冷媒流入口を受液器内の
通常使用時の冷媒液面より下方部位に配置し、そして、
この冷媒流入口よりさらに下方部位に受液器からの冷媒
流出口を配置している。

【０００４】これによれば、冷媒流入口からの冷媒が受
液器内の冷媒液面より下方部位に流入するので、冷媒液
面より上方に冷媒が流入する場合に比して、流入冷媒の
動圧により受液器内の冷媒液面が乱れるのを低減でき
る。これにより、受液器タンクの断面積が小さくても、
冷媒の気液分離作用を良好に発揮できるようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャブオーバ
型トラックとか、１ボックス型の車両のように、エンジ
ンが運転室（車室）の下方部に搭載される車両等におい
ては、搭載スペース上の都合から空調装置の凝縮器を水
平方向に搭載することが要求される。しかし、上記した
受液器一体型冷媒凝縮器をそのまま水平置きに適用する
と、冷媒流入口と冷媒流出口とが隣接して近接位置に配
置されているので、凝縮器の凝縮部からの冷媒中の気泡
（ガス冷媒）が受液器内で分離されないまま冷媒流出口
へ流出してしまうことが判明した。

【０００６】本発明者らの実験検討によると、上記気泡
（ガス冷媒）の流出現象は、受液器一体型冷媒凝縮器の
配置が水平置きの場合だけでなく、水平状態に対して４
５°以内の角度範囲で傾斜配置される場合にも同様に発
生することを確認している。そこで、本発明は上記点に
鑑みて、受液器一体型冷媒凝縮器を略水平状態あるいは
水平状態に対して４５°以内の角度範囲で傾斜配置する
場合においても、受液器における冷媒の気液分離作用を
良好に発揮できるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明では、コア部（２３）で凝縮し
た冷媒が集合するヘッダータンク（２２）と、このヘッ
ダータンク（２２）から流入する冷媒の気液を分離して
液冷媒を溜める受液器（３１）の長手方向が一致するよ
うにして、ヘッダータンク（２２）に受液器（３１）を
一体に構成し、ヘッダータンク（２２）と受液器（３
１）の長手方向が水平方向に対して４５°以内の角度で
傾斜するようにコア部（２３）を配置し、ヘッダータン
ク（２２）内の冷媒を受液器（３１）内に流入させる冷
媒流入口（３２）を受液器（３１）の長手方向のうち、
傾斜上端側に配置し、受液器（３１）内に蓄えられた液
冷媒を流出させる冷媒流出口（３３）を、受液器（３
１）の長手方向のうち、傾斜下端側に配置したことを特
徴としている。

【０００８】これによると、受液器（３１）を長手方向
に沿って傾斜配置する場合に、冷媒流入口（３２）が傾
斜上端側に位置し、かつ、冷媒流出口（３３）が傾斜下
端側に位置することより、重力方向において冷媒流入口
（３２）を上側に、冷媒流出口（３３）を下側にずらす
ことができる。同時に、受液器（３１）の長手方向寸法
を利用して冷媒流入口（３２）と冷媒流出口（３３）と
の間に十分な間隔を設定できる。

【０００９】この結果、受液器一体型凝縮器を水平方向
に対して４５°以内の角度で傾斜配置する場合において
も、受液器（３１）内部において冷媒流入口（３２）か
ら冷媒が冷媒流出口（３３）に向かって流れる間に冷媒
の気液を重力により分離して、傾斜下端側の冷媒流出口
（３３）周囲には液冷媒を安定的に溜めることができ
る。そのため、ガス冷媒が冷媒流出口（３３）から流出
することを防止できるので、受液器一体型凝縮器を水平
に近い角度で傾斜配置する配置レイアウトを、気液分離
作用に支障を来すことなく、良好に実施できる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、ヘッダータン
ク（２２）と受液器（３１）の長手方向が略水平方向に
向くようにコア部（２３）を配置し、ヘッダータンク
（２２）内の冷媒を受液器（３１）内に流入させる冷媒
流入口（３２）と、受液器（３１）内に蓄えられた液冷
媒を流出させる冷媒流出口（３３）とを、受液器（３
１）の長手方向の両端部近傍に離して配置するととも
に、冷媒流入口（３２）よりも冷媒流出口（３３）を下
方に配置することを特徴としている。

【００１１】これによると、ヘッダータンク（２２）と
受液器（３１）の長手方向が略水平方向に向く配置レイ
アウトにおいても、冷媒流入口（３２）と冷媒流出口
（３３）との間に十分な間隔を設定できることと、冷媒
流入口（３２）よりも冷媒流出口（３３）を下方に配置
することとが相まって、受液器（３１）内部において冷
媒流入口（３２）から冷媒が冷媒流出口（３３）に向か
って流れる間に冷媒の気液を重力により良好に分離し、
冷媒流出口（３３）からのガス冷媒の流出を防止でき
る。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２において、冷媒流入口（３２）を、冷媒が受液器
（３１）の内壁面に沿って周方向に流れるように構成
し、この周方向の流れにより、受液器（３１）内の冷媒
流に遠心力を付与するようにしたことを特徴としてい
る。また、請求項４ないし７に記載の発明では、ヘッダ
ータンク（２２）と受液器（３１）の長手方向が略水平
方向あるいは水平方向に対して４５°以内の角度で傾斜
した方向に向くように、コア部（２３）を配置し、ヘッ
ダータンク（２２）内の冷媒を受液器（３１）内に流入
させる冷媒流入口（３２）を、冷媒が受液器（３１）の
内壁面に沿って周方向に流れるように構成し、この周方
向の流れにより、受液器（３１）内の冷媒流に遠心力を
付与するようにしたことを特徴としている。

【００１３】請求項３、４〜７によると、冷媒流の遠心
力により液冷媒は受液器（３１）の内壁面側に、また、
ガス冷媒は受液器（３１）の中心部寄りにそれぞれ集め
ることができる。そのため、ヘッダータンク（２２）と
受液器（３１）の長手方向が略水平方向に向く配置もし
くは傾斜する配置においても、冷媒流の遠心力により冷
媒の気液を良好に分離できる。特に、請求項３では、請
求項１、２による作用と請求項４による作用とを組み合
わせて冷媒の気液を良好に分離できる。

【００１４】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
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。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明を図に示す実施形態に
ついて説明する。 （第１実施形態）図１、図２は本発明を車両用空調装置
における受液器一体型冷媒凝縮器に適用した一実施形態
を示しており、図１は図２のＡ矢視図で、図２は図１の
Ｂ矢視図である。

【００１６】この車両用空調装置の冷凍サイクル装置
は、冷媒圧縮機１、受液器一体型冷媒凝縮器２、冷媒封
入量点検用サイトグラス３、温度作動式膨張弁（減圧手
段）４および冷媒蒸発器５を、金属製パイプまたはゴム
製パイプよりなる冷媒配管によって順次接続した閉回路
より構成されている。冷媒圧縮機１は、自動車のエンジ
ンルーム（図示せず）内に設置された走行用エンジンに
ベルトと電磁クラッチ（動力断続手段）１ａを介して連
結されている。この冷媒圧縮機１は、電磁クラッチ１ａ
が接続状態となり、エンジンの回転動力が伝達される
と、冷媒蒸発器５下流側よりガス冷媒を吸入、圧縮し
て、高温高圧の過熱ガス冷媒を受液器一体型冷媒凝縮器
２へ吐出する。

【００１７】受液器一体型冷媒凝縮器２は、所定間隔を
開けて配置された一対のヘッダタンク、すなわち、第
１、第２ヘッダタンク２１、２２を有し、この第１、第
２ヘッダタンク２１、２２は図１の上下方向に略円筒状
に延びる形状になっている。この第１、第２ヘッダタン
ク２１、２２の間に熱交換用のコア部２３を配置してい
る。

【００１８】本例の冷媒凝縮器２は、一般にマルチフロ
ータイプと称されているものであって、コア部２３は第
１、第２ヘッダタンク２１、２２の間で、水平方向に冷
媒を流す偏平チューブ２４を多数並列配置し、この多数
の偏平チューブ２４の間にコルゲートフィン２５を介在
して接合している。偏平チューブ２４の一端部は第１ヘ
ッダタンク２１内に連通し、他端部は第２ヘッダタンク
２２内に連通している。

【００１９】そして、一方の（第１）ヘッダタンク２１
の一端側に冷媒の入口側配管ジョイント（冷媒入口部）
２６を配置し接合しており、また、他端側に冷媒の出口
側配管ジョイント（冷媒出口部）２７を配置し接合して
いる。さらに、本例においては、第１ヘッダタンク２１
および第２ヘッダタンク２２の内部にそれぞれ、セパレ
ータ２８、２９を１枚づつ配置して、第１、第２ヘッダ
タンク２１、２２の内部を、それぞれタンク長手方向
（図１上下方向）に複数（２個づつ）の空間２１ａ、２
１ｂ、２２ａ、２２ｂに仕切っている。ここで、セパレ
ータ２８、２９は、それぞれタンク長手方向において出
口側配管ジョイント２７近傍の同一位置に配置されてい
る。

【００２０】一方、第２ヘッダタンク２２には、冷媒の
気液を分離して液冷媒を蓄える受液器３１が一体に構成
してある。この受液器３１も略円筒形状であり、第２ヘ
ッダタンク２２の外面側方（コア部２３と反対側の部
位）に配置され、第２ヘッダタンク２１の外面に一体に
接合される。受液器３１は第２ヘッダタンク２２より若
干低い高さを有している。なお、本例では、冷媒凝縮器
２の各部および受液器３１はアルミニュウム材で成形さ
れ、一体ろう付けにて組付けられている。

【００２１】第１、第２ヘッダタンク２１、２２は基本
的に同一構造でよいので、断面図示した片側の第２ヘッ
ダタンク２２について具体的構成を述べると、偏平チュ
ーブ２４の端部が接合され、支持される略断面半円状の
第１プレート２２１を有し、この第１プレート２２１に
略断面半円状の第２プレート２２２を接合することによ
り、略円筒状の形状を構成している。なお、第２ヘッダ
タンク２２の上下両端部はキャップ部材２２３、２２４
により閉塞される。

【００２２】一方、受液器３１は、略円筒状の形状に構
成された胴体部３１１を有しており、この胴体部３１１
の一端部はキャップ部材３１２により閉塞されている。
なお、第２ヘッダタンク２２と受液器３１は、第２プレ
ート２２２および胴体部３１１の一部に平面部を形成し
て、その平面部同志を当接させて一体に接合するように
なっている。

【００２３】胴体部３１１の他端部には略円筒状の取付
台座３１３が接合され、この取付台座３１３はキャップ
部材３１４により閉塞されている。このキャップ部材３
１４に取付台座３１３に図示しないシール材を介して気
密に、かつ、脱着可能にねじ止め固定される。取付台座
３１３の上部には、水分吸着用の乾燥剤３１５および異
物除去用のフィルタ３１６が一体に設けられている。フ
ィルタ３１６は円筒状の網状体で構成されている。

【００２４】ところで、本実施形態は、キャブオーバ型
トラックとか、１ボックス型の車両のように、車両エン
ジンが運転室（車室）の下方部に搭載される車両におい
て、、搭載スペース上の都合から受液器一体型冷媒凝縮
器２を図２のごとく水平方向に対して所定の微小角度θ
により傾斜配置する場合に適用される。冷媒凝縮器２は
周知のごとく車両エンジンのラジエータ（図示せず）の
空気流れ上流側に配置され、電動式冷却ファン（図示せ
ず）の送風する冷却空気（外気）と熱交換する。

【００２５】ここで、ヘッダタンク２２と受液器３１
は、その長手方向が一致し、かつ、この両者２２、３１
がその長手方向に沿って所定の微小角度θで傾斜するよ
うにして、凝縮器２は運転室（車室）の下方部に搭載さ
れる。本実施形態では、コア部２３で凝縮した冷媒（一
部気泡状のガス冷媒を含む飽和冷媒）は第２ヘッダタン
ク２２の空間２２ａに集合するようになっており、この
空間２２ａに集合した冷媒を受液器３１内部の気液分離
用空間に流入させるために冷媒流入口３２が設けてあ
る。この冷媒流入口３２は、図２に示すように受液器３
１の長手方向のうち、傾斜上端側に配置してあり、受液
器３１の傾斜下端側には冷媒流出口３３を配置してい
る。

【００２６】冷媒流入口３２と冷媒流出口３３は、とも
に受液器３１の中心線３１ｂ上に位置しているが、上記
の傾斜配置により、冷媒流入口３２よりも、冷媒流出口
３３を重力方向の下方側に配置することができる。同時
に、冷媒流入口３２と冷媒流出口３３を受液器３１の長
手方向において両端部近傍位置に離して配置できる。す
なわち、、受液器３１の長手方向寸法を利用して、冷媒
流入口３２と冷媒流出口３３との間隔を十分大きくする
ことができる。

【００２７】冷媒流入口３２は、第２ヘッダタンク２２
の第２プレート２２２および受液器３１の胴体部３１１
の壁面を貫通して設けられている。また、冷媒流出口３
３は第２ヘッダタンク２２の第２プレート２２２および
受液器３１の取付台座３１３の壁面を貫通して設けら
れ、受液器３１内に蓄えられた液冷媒をフィルタ３１６
を通して第２ヘッダタンク２２内の空間２２ｂへと流出
させる。なお、本実施形態において、受液器３１は内径
３０ｍｍ程度の小径のタンク（パイプ）形状になってい
る。図２において、破線３１ａは、通常のサイクル運転
時における受液器３１内の冷媒液面を示している。

【００２８】コア部２３において、セパレータ２８、２
９より上方側の部位は、冷媒圧縮機１の吐出ガス冷媒
を、電動式冷却ファンにより送られてくる室外空気の冷
却風と熱交換させて冷媒を冷却、凝縮させる凝縮部３４
を構成している。また、コア部２３において、セパレー
タ２８、２９より下方側の部位は、受液器３１内部にお
いて気液分離された液冷媒を室外空気と熱交換させて過
冷却する過冷却部３５を構成している。

【００２９】従って、本例の冷媒凝縮器２は、冷媒流れ
の上流側から順次、凝縮部３４、受液器３１、および過
冷却部３５を構成するとともに、これらを一体に設けた
構成となっている。次に、上記構成において作動を説明
する。いま、車両用空調装置の運転が開始され、電磁ク
ラッチ１ａが通電され接続状態になると、車両エンジン
の回転が圧縮機１に伝達され、圧縮機１が冷媒を圧縮
し、吐出する。

【００３０】これにより、圧縮機１から吐出された過熱
ガス冷媒は、入口側配管ジョイント２６から凝縮器２の
第１ヘッダタンク２１の空間２１ａより凝縮部３４のチ
ューブ２４を図１の左側から右側へと通過して、第２ヘ
ッダタンク２２の空間２２ａに流入する。このように、
冷媒が凝縮部３４のチューブ２４を流れる間にチューブ
２４およびフィン２５を介して冷却空気と熱交換して冷
却され、ガス冷媒を一部含む飽和液冷媒となる。この飽
和液冷媒は、上記空間２２ａから冷媒流入口３２を通っ
て受液器３１内に流入し、そして、受液器３１内の空間
において冷媒の気液が分離され、液冷媒が蓄えられる。

【００３１】ここで、受液器３１による冷媒の気液分離
作用を詳述すると、本実施形態では、受液器一体型冷媒
凝縮器２を図２のごとくヘッダタンク２２と受液器３１
の長手方向に沿って水平方向から所定の微小角度θで傾
斜配置して車両に搭載している。そして、冷媒流入口３
２をヘッダタンク２２と受液器３１の長手方向において
傾斜上端側に配置し、冷媒流出口３３を傾斜下端側に配
置しているため、冷媒流入口３２よりも冷媒流出口３３
を重力方向の下側に配置できる。しかも、受液器３１の
長手方向の両端部近傍に冷媒流入口３２と冷媒流出口３
３を配置して、両者３２、３３の間隔を十分大きくする
ことができる。

【００３２】そのため、第２ヘッダタンク２２の空間２
２ａ内の冷媒が受液器３１内部の傾斜上端側へ流入した
後、冷媒流出口３３へ向かって流れる流路長さを受液器
３１の長手方向寸法の略全長を利用して長くすることが
できる。これにより、この流路長さを冷媒が流れる間に
冷媒の気液を分離することができるとともに、ガス冷媒
と液冷媒の密度差により液冷媒を受液器３１内部の傾斜
下端側へ溜めることができる。

【００３３】そして、受液器３１の長手方向に沿った傾
斜配置により、貯留液冷媒の液面３１ａを冷媒流出口３
３よりも上方側へ形成できる。しかも、この液面３１ａ
が受液器長手方向に延びて広範囲に形成され、冷媒流出
口３３から十分離れた位置にて冷媒流入口３２から冷媒
が流入するので、この流入冷媒の動圧により冷媒流入口
３２付近の液面３１ａが乱されるのみで、冷媒流出口３
３付近の液面３１ａが流入冷媒の動圧により乱されるこ
とが少ない。

【００３４】この結果、受液器３１内部の液冷媒を冷媒
流出口３３から確実に第２ヘッダタンク２２の空間２２
ｂへ向かって流出させることができる。そして、この液
冷媒は空間２２ｂから過冷却部３５を通過し、この過冷
却部３５において、液冷媒は再度冷却されて過冷却状態
となる。この過冷却液冷媒は第１ヘッダタンク２１の空
間２１ｂを通って出口側配管ジョイント２７から凝縮器
２外へ流出する。

【００３５】そして、過冷却液冷媒はサイトグラス３を
通って、温度作動式膨張弁４に流入する。この膨張弁４
において、過冷却液冷媒は減圧され、低温、低圧の気液
２相冷媒となる。次いで、この気液２相冷媒は蒸発器５
にて空調用空気と熱交換して蒸発し、その蒸発潜熱を空
調用空気から吸熱して、空調用空気を冷却する。蒸発器
５にて蒸発した過熱ガス冷媒は圧縮機１に吸入され、再
度圧縮される。

【００３６】図３は受液器３１の傾斜角度θと過冷却部
３５出口の過冷却液冷媒のサブクール（過冷却度）との
関係を示す実験結果であり、実験に用いた受液器一体型
凝縮器２は図１、２の形式であり、冷媒流入口３２と冷
媒流出口３３の配置レイアウトも図１、２と同じであ
る。なお、受液器３１の内径は３０ｍｍの細径タイプで
ある。

【００３７】図３においてθ＝９０°のものは、受液器
一体型凝縮器２が垂直方向（重力方向）に配置される場
合であり、この場合は受液器３１の上端部付近に冷媒流
入口３２が位置するので、この冷媒流入口３２からの流
入冷媒の動圧が受液器３１内狭い範囲の液面に集中的に
強く作用して液面を乱す。特に、受液器３１が内径＝３
０ｍｍの細径タイプであるため、この液面の乱れを緩和
することも困難となる。この結果、受液器３１内部に安
定した冷媒液面を形成することができず、冷媒流出口３
３からガス冷媒が流出してしまう。

【００３８】そのため、サイクル内の冷媒封入量を増加
しても、過冷却液冷媒のサブクールの増加割合が僅少と
なり、このサブクールによる蒸発器５での冷房性能向上
分が僅少となり、不利である。これに対して、θ＝５°
〜４５°は、本発明による凝縮器（受液器）傾斜配置の
範囲であって、サイクル内の冷媒封入量の増加に伴っ
て、過冷却液冷媒のサブクールを急速に増加できる特性
となっている。このことから、受液器３１による冷媒の
気液分離作用を良好に発揮できることを確認できた。

【００３９】すなわち、受液器３１が内径＝３０ｍｍ程
度の細径タイプであって、かつ、水平に近い角度で配置
されても、本実施形態によると、受液器３１による冷媒
の気液分離作用を良好に発揮できる。 （第２実施形態）図４は第２実施形態を示す。上述の第
１実施形態では、受液器一体型冷媒凝縮器２を図２のご
とくヘッダタンク２２と受液器３１の長手方向に沿って
水平方向から所定の微小角度θで傾斜配置して車両に搭
載しているが、第２実施形態では、受液器一体型冷媒凝
縮器２を図４のごとくヘッダタンク２２と受液器３１の
長手方向が略水平（θ＝０°）となるようにして車両に
搭載している。

【００４０】これに伴って、第２実施形態では、受液器
３１の中心線３１ｂに対して冷媒流入口３２を横長形状
として重力方向の上側に配置し、冷媒流出口３３を横長
形状として中心線３１ｂより下側に配置している。これ
により、サイクルの通常使用時には、上側の冷媒流入口
３２と下側の冷媒流出口３３との中間部位に冷媒液面３
１ａを形成することができ、冷媒凝縮器２を略水平に配
置しても、第１実施形態と同様の良好な気液分離作用を
発揮できる。

【００４１】（第３実施形態）図５は第３実施形態を示
す。前述の第１実施形態では、第１、第２ヘッダータン
ク２１、２２内にセパレータ２８、２９をそれぞれ１枚
づつ配置して、凝縮部３４を冷媒が空間２１ａから空間
２２ａへ向かって一方向に流れるようにしているが、第
３実施形態では凝縮部３４をＷ型の経路で冷媒が流れる
ようにしている。

【００４２】すなわち、第３実施形態では、入口側配管
ジョイント２６の位置を第１ヘッダータンク２１の長手
方向中間部（図５においてセパレータ２８の直ぐ上方の
部位）に設定し、そして、この入口側配管ジョイント２
６より図５上方側の部位にセパレータ２８ａを追加設置
して、第１ヘッダータンク２１内を長手方向において３
つの空間２１ａ、２１ｂ、２１ｃに仕切っている。

【００４３】一方、第２ヘッダータンク２２内部におい
ても、上記の追加セパレータ２８ａよりもさらに図５上
方側の部位にセパレータ２９ａを追加して、第２ヘッダ
ータンク２２内を長手方向において３つの空間２２ａ、
２２ｂ、２２ｃに仕切っている。これにより、入口側配
管ジョイント２６からの冷媒が空間２１ａに流入した
後、凝縮部３４を図示矢印のごとくＷ型の経路で冷媒が
流れ、凝縮後の飽和冷媒が空間２２ａ内に集合する。

【００４４】従って、第３実施形態においても、第２ヘ
ッダータンク２２内部の空間２２ａ、２２ｂと受液器３
１内部とを第１実施形態あるいは第２実施形態と同一の
冷媒流入口３２および冷媒流出口３３で連通することに
より、第１、第２実施形態と同じ作用効果を発揮でき
る。 （第４実施形態）図６〜図８は第４実施形態を示す。上
記の第１〜第３実施形態では、水平方向から所定角度θ
で傾斜配置される受液器３１、あるいは略水平に配置さ
れる受液器３１において、冷媒の気液を密度差を利用し
て重力により分離し、液冷媒を受液器３１内部の下側に
蓄積し、一方、ガス冷媒は受液器３１内部の上側に集め
ているが、第４実施形態では重力による気液分離作用に
加えて、遠心力を利用して気液分離作用をより一層向上
できるようにしたものである。

【００４５】すなわち、第４実施形態では、第２ヘッダ
ータンク２２の第２プレート２２２のうち、冷媒流入口
３２を形成する部位において、冷媒流入口３２の重力方
向下側の部位から受液器３１内に突出する案内片２２２
ａを一体成形してある。この案内片２２２ａは図８に断
面形状を示すように冷媒流入口３２の重力方向下側の部
位から上方へ向かって湾曲状に曲げられている。この案
内片２２２ａの曲げ形状により、冷媒流入口３２から受
液器３１内への流入冷媒を胴体部３１１の内壁面に沿っ
て円周方向に流れるように案内する。

【００４６】この結果、受液器３１内への流入冷媒は胴
体部３１１の内壁面に沿って円周方向に高速で流れて、
受液器３１内に図６、７の矢印Ｄに示す円周方向の旋回
流を形成し、この旋回流によって冷媒流れに遠心力を付
与することができる。従って、この遠心力により密度の
大きい液冷媒は胴体部３１１の内壁面側に集まり、密度
の小さいガス冷媒は胴体部３１１の中心寄りに集まり、
さらに、胴体部３１１の内壁面側に集まった液冷媒は重
力の影響で次第に胴体部３１１の下側に集まっていく。

【００４７】そして、受液器３１はその長手方向におい
て、所定の微小角度θにて傾斜し、その傾斜上端側に冷
媒流入口３２が位置し、傾斜下端側に冷媒流出口３３が
位置しているので、傾斜下端側の冷媒流出口３３周囲は
液冷媒中に没する状態となる。すなわち、第４実施形態
によると、重力による気液分離作用だけでなく、遠心力
を利用して気液分離作用をより一層良好に行うことがで
きる。

【００４８】なお、第４実施形態によると、上記のごと
く、遠心力を利用して液冷媒を胴体部３１１の内壁面側
に集めて、ガス冷媒を胴体部３１１の中心寄りに集める
ことができるので、受液器一体型冷媒凝縮器２を図４の
ごとく略水平（θ＝０°）に配置する場合に、冷媒流入
口３２と冷媒流出口３３を上下にずらして配置せず、受
液器３１の中心部（中心線３１ａ上の位置）に配置した
ままでも、冷媒の気液分離を行うことができる。

【００４９】もちろん、この場合に、冷媒流入口３２と
冷媒流出口３３を図４のごとく上下にずらして配置すれ
ば、冷媒の気液分離作用を一層向上できる。 （第５実施形態）図９は第５実施形態を示しており、上
記第４実施形態に対して仕切り板３６を追加している。
この仕切り板３６は胴体部３１１の内壁面において、冷
媒流入口３２と冷媒流出口３３の中間部位であって、か
つ、底面側から冷媒流出口３３側へ向かって斜め上方へ
突き出すように配置し固定してある。また、仕切り板３
６の上端部と胴体部３１１の内壁面との間には、冷媒流
入口３２から冷媒流出口３３側へ冷媒が流れるための間
隙３７が設定してある。

【００５０】この間隙３７より下方側の部位は、仕切り
板３６により冷媒流入口３２側の空間と冷媒流出口３３
側の空間との間を仕切ることができるので、例えば、冷
媒流れの低速時等に冷媒流出口３３側の空間に溜まった
液冷媒が冷媒流入口３２側の空間に移動することを仕切
り板３６により阻止できる。そのため、冷媒流れの低速
時等においても、冷媒流出口３３側の空間における液冷
媒の液面高さを高く維持して、冷媒流出口３３からの液
冷媒の流出を確実に維持できる。第５実施形態の仕切り
板３６を、第４実施形態でなく、第１〜第３実施形態に
対して追加してもよいことはもちろんである。

【００５１】（他の実施形態） 上述の第１〜第４実施形態では、第２ヘッダタンク２
２と受液器３１の長手方向に沿って凝縮器２を傾斜配置
する場合について説明したが、受液器３１の長手方向に
は凝縮器２を水平に配置し、受液器３１の長手方向と直
行する方向に凝縮器２を傾斜配置する場合にも本発明は
適用できる。すなわち、受液器３１（第２ヘッダタンク
２２）側を下側とし、第１ヘッダタンク２１側を上側と
するように凝縮器２を傾斜配する場合にも本発明は適用
できる。

【００５２】上述の各実施形態では、冷媒の出入口ジ
ョイント２６、２７を設けていない第２ヘッダタンク２
２に受液器３１を一体に構成しているが、冷媒の出入口
ジョイント２６、２７を設けている第１ヘッダタンク２
１に受液器３１を一体に構成してもよい。 凝縮器２のコア部２３を凝縮部３４のみとし、過冷却
部３５をコア部２３から切り離して独立に構成するタイ
プの受液器一体型冷媒凝縮器に本発明を適用することも
できる。

【００５３】この場合は、第１ヘッダタンク２１におけ
る出口側配管ジョイント２７を廃止て、その代わりに、
受液器３１にその内部の液冷媒を流出させる出口側配管
ジョイント（冷媒出口部）を設置し、この出口側配管ジ
ョイントからの液冷媒を配管を介して過冷却部に流入さ
せるようにすればよい。 過冷却部３５を持たない冷凍装置においても本発明は
同様に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の冷媒凝縮器を示す要部
断面正面図で、図２のＡ矢視図である。

【図２】第１実施形態の冷媒凝縮器の要部断面側面図
で、図１のＢ矢視図である。

【図３】第１実施形態における冷媒凝縮器の冷媒封入量
とサブクールとの関係を示すグラフである。

【図４】第２実施形態の冷媒凝縮器を示す要部断面側面
図である。

【図５】第３実施形態の冷媒凝縮器を示す要部断面正面
図である。

【図６】第４実施形態の冷媒凝縮器を示す要部断面正面
図で、図７のＡ矢視図である。

【図７】第４実施形態の冷媒凝縮器の要部断面側面図
で、図６のＢ矢視図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ断面図である。

【図９】第５実施形態の冷媒凝縮器の要部断面側面図で
ある。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…凝縮器、５…蒸発器、２１…第１ヘッ
ダタンク、２２…第２ヘッダタンク、２３…コア部、３
１…受液器、３２…冷媒流入口、３３…冷媒流出口、３
４…凝縮部、３５…過冷却部、２２２ａ…案内片。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（１）から吐出された冷媒ガスを
   冷却して凝縮させるコア部（２３）と、このコア部（２
   ３）で凝縮した冷媒が集合するヘッダータンク（２２）
   と、このヘッダータンク（２２）から流入する冷媒の気
   液を分離して液冷媒を溜める受液器（３１）とを備え、 前記ヘッダータンク（２２）と前記受液器（３１）の長
   手方向が一致するようにして、前記ヘッダータンク（２
   ２）に前記受液器（３１）が一体に構成されており、 前記ヘッダータンク（２２）と前記受液器（３１）の長
   手方向が水平方向に対して４５°以内の角度で傾斜する
   ように前記コア部（２３）が配置され、 前記ヘッダータンク（２２）内の冷媒を前記受液器（３
   １）内に流入させる冷媒流入口（３２）を前記受液器
   （３１）の長手方向のうち、傾斜上端側に配置し、 前記受液器（３１）内に蓄えられた液冷媒を流出させる
   冷媒流出口（３３）を、前記受液器（３１）の長手方向
   のうち、傾斜下端側に配置したことを特徴とする受液器
   一体型冷媒凝縮器。
2. 【請求項２】 圧縮機（１）から吐出された冷媒ガスを
   冷却して凝縮させるコア部（２３）と、このコア部（２
   ３）で凝縮した冷媒が集合するヘッダータンク（２２）
   と、このヘッダータンク（２２）から流入する冷媒の気
   液を分離して液冷媒を溜める受液器（３１）とを備え、 前記ヘッダータンク（２２）と前記受液器（３１）の長
   手方向が一致するようにして、前記ヘッダータンク（２
   ２）に前記受液器（３１）が一体に構成されており、 前記ヘッダータンク（２２）と前記受液器（３１）の長
   手方向が略水平方向に向くように前記コア部（２３）が
   配置されており、 前記ヘッダータンク（２２）内の冷媒を前記受液器（３
   １）内に流入させる冷媒流入口（３２）と、前記受液器
   （３１）内に蓄えられた液冷媒を流出させる冷媒流出口
   （３３）とを、前記受液器（３１）の長手方向の両端部
   近傍に離して配置するとともに、前記冷媒流入口（３
   ２）よりも前記冷媒流出口（３３）を下方に配置するこ
   とを特徴とする受液器一体型冷媒凝縮器。
3. 【請求項３】 前記冷媒流入口（３２）を、前記冷媒が
   前記受液器（３１）の内壁面に沿って周方向に流れるよ
   うに構成し、 この周方向の流れにより、前記受液器（３１）内の冷媒
   流に遠心力を付与するようにしたことを特徴とする請求
   項１または２に記載の受液器一体型冷媒凝縮器。
4. 【請求項４】 圧縮機（１）から吐出された冷媒ガスを
   冷却して凝縮させるコア部（２３）と、このコア部（２
   ３）で凝縮した冷媒が集合するヘッダータンク（２２）
   と、このヘッダータンク（２２）から流入する冷媒の気
   液を分離して液冷媒を溜める受液器（３１）とを備え、 前記ヘッダータンク（２２）と前記受液器（３１）の長
   手方向が一致するようにして、前記ヘッダータンク（２
   ２）に前記受液器（３１）が一体に構成されており、 前記ヘッダータンク（２２）と前記受液器（３１）の長
   手方向が略水平方向あるいは水平方向に対して４５°以
   内の角度で傾斜した方向に向くように、前記コア部（２
   ３）が配置されており、 前記ヘッダータンク（２２）内の冷媒を前記受液器（３
   １）内に流入させる冷媒流入口（３２）を、前記冷媒が
   前記受液器（３１）の内壁面に沿って周方向に流れるよ
   うに構成し、この周方向の流れにより、前記受液器（３
   １）内の冷媒流に遠心力を付与するようにしたことを特
   徴とする受液器一体型冷媒凝縮器。
5. 【請求項５】 前記冷媒流入口（３２）から冷媒が前記
   受液器（３１）の内壁面の上方側へ向かって流れるよう
   にしたことを特徴とする請求項３または４に記載の受液
   器一体型冷媒凝縮器。
6. 【請求項６】 前記冷媒流入口（３２）に、冷媒が前記
   受液器（３１）の内壁面に沿って周方向に流れるように
   案内する案内片（２２２ａ）が配置されていることを特
   徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の受液
   器一体型冷媒凝縮器。
7. 【請求項７】 前記案内片（２２２ａ）は前記ヘッダー
   タンク（２２）に一体成形されていることを特徴とする
   請求項６に記載の受液器一体型冷媒凝縮器。
8. 【請求項８】 前記冷媒流入口（３２）と、前記受液器
   （３１）内に蓄えられた液冷媒を流出させる冷媒流出口
   （３３）とを、前記受液器（３１）の長手方向の両端部
   近傍に離して配置したことを特徴とする請求項４ないし
   ７のいずれか１つに記載の受液器一体型冷媒凝縮器。
9. 【請求項９】 走行用エンジンにより駆動され、冷媒を
   圧縮し、吐出する圧縮機（１）と、 この圧縮機（１）から吐出された過熱冷媒ガスを凝縮す
   る凝縮器（２）と、 前記凝縮器（２）で凝縮した冷媒の気液を分離して、液
   冷媒を溜める受液器（３１）と、 この受液器（３１）から流出した液冷媒を減圧膨張させ
   る減圧手段（４）と、 この減圧手段（４）で減圧された気液２相冷媒を蒸発さ
   せる蒸発器（５）とを備え、 前記凝縮器（２）と前記受液器（３１）とを、請求項１
   ないし８のいずれか１つに記載の受液器一体型冷媒凝縮
   器により構成したことを特徴とする車両用冷凍サイクル
   装置。