JP2000274881A - 受液器一体型凝縮器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受液器一体型凝縮器が大型化を抑制しつつ、
気相冷媒と液相冷媒とを確実に分離する。 【解決手段】 受液タンク２１１をコンデンサチューブ
２１１の長手方向と平行な方向（上下方向）に延びるよ
うに設ける。これにより、受液器一体型凝縮器２００の
大型化を招くことなく、受液タンク２１１上下方向寸法
を拡大することができる。したがって、受液器一体型凝
縮器２００の大型化を抑制しつつ、気相冷媒と液相冷媒
とを確実に分離することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を凝縮させる
凝縮器、及び凝縮器から流出する冷媒を気相冷媒と液相
冷媒とに分離して液相冷媒を流出する受液器（気液分離
器）が一体となった受液器一体型凝縮器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平５−１０６３３号公報に記
載の発明では、水平方向に延びる複数本のチューブから
凝縮器のコア部を構成するとともに、このチューブと平
行に（水平に）延びる受液タンクをコア部と一体化する
こよにより受液器一体型凝縮器を構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、受液器（受
液タンク）内では、気相冷媒と液相冷媒との密度差、換
言すれば気相冷媒に作用する重力と液相冷媒に作用する
重力との差を利用して両冷媒を分離するものである。し
たがって、確実に冷媒を気液分離するには、受液器（受
液タンク）の上下方向寸法を十分に確保して、受液器
（受液タンク）内の上方側に存在する気相冷媒と下方側
に存在する液相冷媒とが冷媒流れにより撹拌されて、再
び気相冷媒と液相冷媒とが混合してしまうことを防止す
る必要がある。

【０００４】これに対して、上記公報に記載の発明で
は、受液器（受液タンク）が水平方向に延びるように設
けられているので、上下方向寸法を拡大することが難し
く、受液器（受液タンク）内の冷媒流れにより内部が撹
拌されて、気相冷媒と液相冷媒とを十分に気液分離する
ことができない可能性がある。また、上記公報に記載の
発明において、気相冷媒と液相冷媒とを確実に分離すべ
く、受液器（受液タンク）の上下方向寸法を拡大する
と、これに呼応して受液器一体型凝縮器が大型化してし
まう本発明は、上記点に鑑み、受液器一体型凝縮器が大
型化を抑制しつつ、気相冷媒と液相冷媒とを確実に分離
することを目的とする。

【０００５】

【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、請求項１〜４に記載の発明では、冷媒が
流通するとともに、上下方向に延びる複数本のチューブ
（２１１）、及びチューブ（２１１）間に配設されて冷
媒と空気との熱交換を促進する放熱フィン（２１２）を
有するコア部（２１３）と、チューブ（２１１）の長手
方向両端側にてチューブ（２１１）の長手方向と直交す
る方向に延びるとともに、複数本のチューブ（２１１）
と連通する第１、２ヘッダタンク（２１４、２１５）
と、コア部（２１３）の端部にてチューブ（２１１）の
長手方向と平行な方向に延びて、両ヘッダタンク（２１
４、２１５）のうちいずれか一方のヘッダタンクと連通
し、コア部（２１３）から流出する冷媒を気相冷媒と液
相とに分離して液相冷媒を流出させる受液タンク（２２
１）とを備えることを特徴とする。

【０００６】これにより、受液器一体型凝縮器の大型化
を招くことなく、受液タンクを水平方向に延びるように
設けた上記公報に記載の発明に比べて、受液タンク（２
１１）の上下方向寸法を拡大することができる。したが
って、本発明に係る受液器一体型凝縮器によれば、受液
器一体型凝縮器の大型化を抑制しつつ、気相冷媒と液相
冷媒とを確実に分離することができる。

【０００７】請求項２に記載の発明では、受液タンク
（２２１）は、受液タンク（２２１）の上端側にて、両
ヘッダタンク（２１４、２１５）のうち上方側に位置す
るヘッダタンク（２１４）と連通しており、さらに、受
液タンク（２１１）内には、ヘッダタンク（２１４）か
ら受液タンク（２１１）内に流入する冷媒を衝突させて
冷媒を撹拌する撹拌体（２２２）が設けられていること
を特徴とする。

【０００８】これにより、過冷却状態の液相冷媒と気相
冷媒とを撹拌（混合）することができるので、両冷媒を
熱的に均一化して冷媒の凝縮化を促進することができ
る。請求項３に記載の発明では、受液タンク（２２１）
は、受液タンク（２２１）の下端側にて、両ヘッダタン
ク（２１４、２１５）のうち下方側に位置するヘッダタ
ンク（２１５）と連通しており、さらに、受液タンク
（２１１）の冷媒流入口（２１１ａ）と冷媒流出口（２
１１ｂ）との間には、冷媒流入口（２１１ａ）から受液
タンク（２１１）内に流入した冷媒の流通方向を転向さ
せる転向案内部材（２２４）が設けられていることを特
徴とする。

【０００９】これにより、受液タンク（２１１）内に流
入した冷媒が気液分離することなく、冷媒流出口（２１
１ｂ）から受液タンク（２１１）から流出することを防
止できるので、確実に気液分離することができる。請求
項４に記載の発明では、受液タンク（２１１）から流出
する冷媒を冷却する過冷却器（２３０）を有し、過冷却
器（２３０）の冷媒出口（２０２）とヘッダタンク（２
１４）の冷媒入口（２０１）とは、共にチューブ（２１
１）の長手方向一端側に設けられていることを特徴とす
る。

【００１０】これにより、冷媒出口（２０２）及び冷媒
入口（２０１）の両者が同一側に位置することとなるの
で、受液器一体型凝縮器の組み付け性を向上させること
ができる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明の
第１実施形態に係る受液器一体型凝縮器を用いた車両用
冷凍サイクルの模式図であり、１００は走行用エンジン
（図示せず）から駆動力を得て冷媒を吸入圧縮する圧縮
機である。

【００１２】２１０は圧縮機１００から流出する冷媒を
空気にて冷却して気相冷媒を凝縮させる凝縮器であり、
２２０は凝縮器２１０から流出する冷媒を気相冷媒と液
相冷媒とに分離して冷凍サイクル中の余剰冷媒を蓄える
とともに、液相冷媒を流出する受液器（レシーバ）であ
る。２３０は受液器２２０から流出する液相冷媒を空気
にて冷却し、冷媒の過冷却度（サブクール）を増大させ
る過冷却器（サブクーラ）であり、この過冷却器２３
０、受液器２２０及び凝縮器２１０が一体となって本実
施形態に係る受液器一体型凝縮器２００（一点鎖線で囲
まれたもの）を構成している。なお、受液器一体型凝縮
器２００の詳細については、後述する。

【００１３】３００は過冷却器２３０（受液器一体型凝
縮器２００）から流出する冷媒を減圧する減圧器であ
り、４００は減圧器３００にて減圧された冷媒を蒸発さ
せる蒸発器である。なお、減圧器３００は、蒸発器４０
０出口側の冷媒加熱度が所定値となるように減圧度（絞
り抵抗）が調節される温度式膨張弁である。次に、図２
に基づいて受液器一体型凝縮器２００について述べる。

【００１４】図２は受液器一体型凝縮器２００を空気の
流通方向から見た断面図であり、２１１は冷媒が流通す
るとともに、上下方向（天地方向）に延びる複数本のコ
ンデンサチューブである。２１２はコンデンサチューブ
２１１間に配設されて冷媒と空気との熱交換を促進する
波状（コルゲート状）の放熱フィン（以下、フィンと略
す）であり、このフィン２１２及びコンデンサチューブ
２１１により凝縮器２１０のコア部２１３が構成されて
いる。

【００１５】また、コンデンサチューブ２１１の長手方
向一端側（本実施形態では、上端側）及び他端側（本実
施形態では、下端側）には、コンデンサチューブ２１１
の長手方向と直交する方向（水平方向）に延びるととも
に、複数本のコンデンサチューブ２１１と連通する第
１、２ヘッダタンク２１４、２１５が設けられており、
コンデンサチューブ２１１の長手方向上端側に位置する
第１ヘッダタンク２１４の内部空間は、セパレータ２１
６ａ、２１６ｂにより３つに仕切られている。

【００１６】なお、セパレータ２１６ａ、２１６ｂによ
り形成され第１ヘッダタンク２１４の３つ空間（以下、
紙面右側から第１空間２１４ａ、第２空間２１４ｂ、第
３空間３１４ｃと呼ぶ。）のうち第１、２空間２１４
ａ、２１４ｂはコンデンサチューブ２１１と連通してお
り、第３空間２１４ｃは、後述するサブクーラチューブ
２３１と連通している。

【００１７】また、コンデンサチューブ２１１の長手方
向下端側に位置する第２ヘッダタンク２１５の内部空間
は、セパレータ２１７により２つの空間（以下、紙面右
側から第１空間２１５ａ、第２空間２１５ｂと呼ぶ。）
に仕切られており、第１空間２１５ａはコンデンサチュ
ーブ２１１と連通しており、第２空間２１５ｂは、後述
するサブクーラチューブ２３１と連通している。。

【００１８】２２１は角パイプ状の受液タンクであり、
この受液タンク２１１は、コンデンサチューブ２１１の
長手方向と平行な方向（上下方向）に延びて、その上端
側で第１ヘッダタンク２１４（第２空間２１４ｂ）と連
通している。また、受液タンク２１１内の上方側であっ
て、受液タンク２１１と第１ヘッダタンク２１４（第２
空間２１４ｂ）との連通部より下方側には、第１ヘッダ
タンク２１４から受液タンク２１１内に流入する冷媒を
衝突させて冷媒を撹拌する撹拌体２２２が設けられてお
り、この撹拌体２２２は、薄板状の金属板に多数個の穴
をプレス成形したもの（パンチメタル）である。そし
て、本実施形態では、この撹拌体２２２及び受液タンク
２１１により受液器２１０が構成されている。

【００１９】なお、撹拌体２２２は、受液タンク２１１
内に流入する冷媒を衝突させて過冷却状態の液相冷媒と
気相冷媒とを撹拌（混合）することにより、両冷媒を熱
的に均一化して冷媒の凝縮化を促進するものである。２
３１は、受液タンク２１１の下方側端部に形成された冷
媒流出口２２３から第２ヘッダタンク２１５（第２空間
２１５ｂ）内に流入した冷媒を第１ヘッダタンク２１４
（第３空間２１４ｃ）に向けて流通させるサブクーラチ
ューブであり、このサブクーラチューブ２３１もコンデ
ンサチューブ２１１と同様に上下方向に延びて設けられ
ている。

【００２０】そして、サブクーラチューブ２３１、第１
ヘッダタンク２１４（第３空間２１４ｃ）及び第２ヘッ
ダタンク２１５（第２空間２１５ｂ）並びにサブクーラ
チューブ２３１間に配設された波状の放熱フィン２３２
により過冷却器２３０が構成されている。ところで、第
１ヘッダタンク２１４の長手方向一端側（コア部２１３
側）には、圧縮機１００の吐出側に接続される冷媒流入
口２０１及び減圧器３００の流入側に接続される冷媒流
出口２０２が形成されている。

【００２１】また、受液タンク２２１の側面のうち空気
の流通方向と直交する面は、両フィン２１２、３３２が
接触しており、受液タンク２２１、両フィン２１２、２
３２、両チューブ２１１、２３１及び両ヘッダタンク２
１４、２１５は、ろう付けにて一体接合されている。次
に、本実施形態の特徴を述べる。

【００２２】本実施形態によれば、受液タンク２１１が
コンデンサチューブ２１１の長手方向と平行な方向（上
下方向）に延びて設けられているので、受液器一体型凝
縮器２００の大型化を招くことなく、受液タンクを水平
方向に延びるように設けた上記公報に記載の発明に比べ
て、受液タンク２１１上下方向寸法を拡大することがで
きる。

【００２３】したがって、本実施形態に係る受液器一体
型凝縮器２００によれば、受液器一体型凝縮器２００の
大型化を抑制しつつ、気相冷媒と液相冷媒とを確実に分
離することができる。また、冷媒流入口２０１及び冷媒
流出口２０２の両者が、受液器一体型凝縮器２００の上
端側に設けられているので、受液器一体凝縮器２００に
外部配管（図示せず）を容易に組み付けることができ、
受液器一体凝縮器２００の車両への搭載性（組み付け
性）を向上させることができる。

【００２４】ところで、近年、エンジンルームの省スペ
ース化が強く望まれている。このため、凝縮器２１０や
受液器２２０とエンジンとが近接してきたため、エンジ
ンからの熱により受液器２２０が加熱され、冷凍能力が
低下してしまうという問題が、近年、顕著になってき
た。この問題に対して、断熱部材を受液器２２０とエン
ジンとの間に配設するといった手段が考えられるが、こ
の手段では、部品点数が増加してしまうので、冷凍サイ
クルの製造原価上昇を招くおそれがある。

【００２５】これに対して、本実施形態では、受液タン
ク２２１と側面に両フィン２１２、２３２が接触してい
るので、受液タンク２２１を冷却することができ、冷凍
能力が低下してしまうことを防止できる。（第２実施形
態）本実施形態は、図３に示すように、受液タンク２１
１の下端側で受液タンク２１１と第２ヘッダタンク２１
５とを連通させるとともに、受液タンク２１１の冷媒流
入口２１１ａと冷媒流出口２１１ｂとの間に、冷媒流出
口２２１ａから受液タンク２１１内に流入した冷媒の流
通方向を転向させるセパレータ２２４（転向案内部材）
を設けたものである。

【００２６】なお、セパレータ２２４は、冷媒流出口２
２１ａから受液タンク２１１内に流入した冷媒の流通方
向を転向させることにより、受液タンク２１１内に流入
した冷媒が気液分離することなく、冷媒流出口２１１ｂ
から受液タンク２１１（受液器２１０）から流出するこ
とを防止し、確実に気液分離を図るものである。ところ
で、上述の実施形態では、冷媒流入口２０１及び冷媒流
出口２０２受液器一体型凝縮器２００の上端側に設けた
が、両者２０１、２０２を下端側（第２ヘッダタンク２
１５側）に形成してもよい。

【００２７】また、上述の実施形態では、受液タンク２
１１を角パイプ状としたが、丸パイプ状としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷凍サイクルの模式図である。

【図２】第１実施形態に係る受液器一体型凝縮器の断面
図である。

【図３】第２実施形態に係る受液器一体型凝縮器の断面
図である。

【符号の説明】

２００…受液器一体型凝縮器、２１０…凝縮器、２１１
…コンデンサチューブ、２１２…放熱フィン、２１３…
コア部、２１４…第１ヘッダタンク、２１５…第２ヘッ
ダタンク、２２０…受液器、２２１…受液タンク、２２
２…撹拌体、２３０…過冷却器、２３１…サブクーラチ
ューブ、２３２…放熱フィン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒が流通するとともに、上下方向に延
   びる複数本のチューブ（２１１）、及び前記チューブ
   （２１１）間に配設されて冷媒と空気との熱交換を促進
   する放熱フィン（２１２）を有するコア部（２１３）
   と、 前記チューブ（２１１）の長手方向両端側にて前記チュ
   ーブ（２１１）の長手方向と直交する方向に延びるとと
   もに、前記複数本のチューブ（２１１）と連通する第
   １、２ヘッダタンク（２１４、２１５）と、 前記コア部（２１３）の端部にて前記チューブ（２１
   １）の長手方向と平行な方向に延びて、前記両ヘッダタ
   ンク（２１４、２１５）のうちいずれか一方のヘッダタ
   ンクと連通し、前記コア部（２１３）から流出する冷媒
   を気相冷媒と液相とに分離して液相冷媒を流出させる受
   液タンク（２２１）とを備えることを特徴とする受液器
   一体型凝縮器。
2. 【請求項２】 前記受液タンク（２２１）は、前記受液
   タンク（２２１）の上端側にて、前記両ヘッダタンク
   （２１４、２１５）のうち上方側に位置するヘッダタン
   ク（２１４）と連通しており、 さらに、前記受液タンク（２１１）内には、前記ヘッダ
   タンク（２１４）から前記受液タンク（２１１）内に流
   入する冷媒を衝突させて冷媒を撹拌する撹拌体（２２
   ２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
   の受液器一体型凝縮器。
3. 【請求項３】 前記受液タンク（２２１）は、前記受液
   タンク（２２１）の下端側にて、前記両ヘッダタンク
   （２１４、２１５）のうち下方側に位置するヘッダタン
   ク（２１５）と連通しており、 さらに、前記受液タンク（２１１）の冷媒流入口（２１
   １ａ）と冷媒流出口（２１１ｂ）との間には、前記冷媒
   流入口（２１１ａ）から前記受液タンク（２１１）内に
   流入した冷媒の流通方向を転向させる転向案内部材（２
   ２４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記
   載の受液器一体型凝縮器。
4. 【請求項４】 前記受液タンク（２１１）から流出する
   冷媒を冷却する過冷却器（２３０）を有し、 前記過冷却器（２３０）の冷媒出口（２０２）と前記ヘ
   ッダタンク（２１４）の冷媒入口（２０１）とは、共に
   前記チューブ（２１１）の長手方向一端側に設けられて
   いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つ
   に記載の受液器一体型凝縮器。