JP5960955B2 - 車両用コンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、車両用コンデンサに関し、より詳細には、その内部にレシーバドライヤを一体に構成した積層式プレートタイプであり、冷却水を用いて冷媒を凝縮する水冷式車両用コンデンサに関する。

一般的に、自動車のエアコンシステムは、外部の温度変化に関係なく、自動車室内の温度を適当な温度に維持することにより、快適な室内環境を維持できるようにするものである。このようなエアコンシステムは、冷媒を圧縮する圧縮器と、圧縮器で圧縮された冷媒を凝縮して液化させるコンデンサと、コンデンサで凝縮して液化した冷媒を急速に膨張させる膨張バルブと、膨張バルブで膨張した冷媒を蒸発させながら、冷媒の蒸発潜熱を利用して、エアコンシステムが設けられた室内に送風される空気を冷却する蒸発器とを含んで構成されている。

ここで、コンデンサは、圧縮された高温高圧の気体冷媒を、走行中の車両の内部に流入する外部空気を通して冷却して凝縮させるようにしている。このようなコンデンサは、通常、気液分離による凝縮効率の向上および冷媒中の水分を除去するために備えられるレシーバドライヤと配管を介して連結される。車両用コンデンサとしては、外部空気によって放熱される空冷式コンデンサが主に使用される〔例えば、特許文献１参照〕。このような空冷式コンデンサは、主にピンチューブ構造を有するが、冷却性能を高めるためには、全体的な大きさを増大させなければならない。したがって、空冷式コンデンサは、狭いエンジンルームの内部に取付けにくいという欠点があった。

このような欠点を解決するために、最近では、冷却水を冷却流体に利用する水冷式コンデンサが車両に適用されている〔例えば、特許文献２参照〕。しかし、前記水冷式コンデンサは、空冷式に比べて、冷却流体の凝縮温度が約５〜１５℃低く、外部気温との温度差が少ない。したがって、サブクール効果の不足により凝縮効率が低下し、これにより、全体的な冷却効率が低下するという問題があった。

また、水冷式車両用コンデンサの凝縮効率を向上させたり、冷却効率を向上させるためには、ラジエータを大きくするか、冷却ファンの容量を大きくせねばならず、さらに別途にレシーバドライヤとの連結配管が複雑になるなど、重量が増し、コストが増大するという問題を抱えていた。

特開２０００−０７４５３０号公報 特開平０６−０５０１４４号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、複数のプレートが積層され、レシーバドライヤを一体に構成として、構成部品を少なく、連結配管のレイアウトの簡素化、全体の軽量化、および製作コスト低減が達成できる車両用コンデンサを提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく本発明の車両用コンデンサは、液体の冷媒を膨張させる膨張バルブと、膨張バルブにより膨張された冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器と、蒸発器で気化した冷媒を圧縮させる圧縮器を有するエアコンシステムに用いられ、圧縮器と膨張バルブとの間に備えられて、圧縮器からの冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる。

本発明の第１実施形態に係る車両用コンデンサは、複数のプレートが積層され、圧縮器から供給された冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる第１放熱部と、第１放熱部の一端に一体に形成されて、第１放熱部で凝縮された冷媒を受けて気液分離を行うと共に、水分を除去するレシーバドライヤ部と、第１放熱部の下部に一体に形成されて、レシーバドライヤ部を通過した冷媒と、蒸発器で気化した冷媒を互いに熱交換させ、レシーバドライヤ部を通過した冷媒を過冷させる第２放熱部と、を有し、コンデンサは、第１放熱部、レシーバドライヤ部、及び第２放熱部を含む全体の上面及び下面にそれぞれ取付けられた上部カバー及び下部カバーを更に含み、上部カバーの一側にはラジエータからの冷却水が流入する冷却水流入口、及び他側にはコンデンサからの冷却水が排出される冷却水排出口がそれぞれ形成され、上部カバーの冷却水排出口のある側には、圧縮器からの冷媒が流入する冷媒流入口が形成され、下部カバーにおける上部カバーに冷却水排出口がある側には、膨張バルブに液体の冷媒を送る液体冷媒排出口と、蒸発器からの気体冷媒を受ける気体冷媒流入口が形成され、下部カバーにおける上部カバーに冷却水流入口がある側には、圧縮器に気体冷媒を送る気体冷媒排出口が形成されることを特徴とする。

第１放熱部は、その下部に、凝縮された冷媒をレシーバドライヤ部に流入させる第１連結流路が形成され、第２放熱部は、レシーバドライヤ部から気液分離および水分が除去された冷媒を流入させる第２連結流路が形成されている。

第２放熱部は、レシーバドライヤ部から第２連結流路を経て流入した冷媒が流れる液体冷媒流路と、蒸発器からの冷媒が流れる気体冷媒流路とを有し、液体冷媒流路を通過する冷媒を、気体冷媒流路を通過する気体冷媒と熱交換させて過冷させる

第１放熱部と第２放熱部との間には、第１放熱部と第２放熱部の間の熱伝達を遮断する熱遮断部が形成されている。この熱遮断部は、第１放熱部と第２放熱部との間に長さ方向に沿って形成された複数のロウ付け連通ホールを介して溶接時の窒素注入を容易にできる。

コンデンサは、第１放熱部、レシーバドライヤ部、そして第２放熱部を含む全体の上面および下面にそれぞれ取付けられた上部カバーおよび下部カバーをさらに有し、上部カバーの一側にはラジエータからの冷却水が流入する冷却水流入口、および他側にはコンデンサからの冷却水が排出される冷却水排出口がそれぞれ形成され、上部カバーの冷却水排出口のある側には、圧縮器からの冷媒が流入する冷媒流入口が形成される。

下部カバーにおける上部カバーに冷却水排出口がある側には、膨張バルブに液体の冷媒を送る液体冷媒排出口と、蒸発器からの気体の冷媒を受ける気体冷媒流入口が形成され、下部カバーにおける上部カバーに冷却水流入口がある側には、圧縮器に気体冷媒を送る気体冷媒排出口が形成される。

レシーバドライヤ部には、冷媒中に残存する水分を除去する乾燥剤が、取替え可能に取付けることができる。

本発明の第２実施形態にかかるコンデンサは、複数のプレートが積層され、圧縮器から供給された冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換して凝縮させる放熱部と、放熱部の一端に一体に形成されて、放熱部で凝縮された冷媒を受けて冷媒の気液分離を行うと共に、水分を除去するレシーバドライヤ部と、を有している。

放熱部は、レシーバドライヤ部で凝縮された冷媒が流入するように、その下部に連結流路が形成されている。

コンデンサは、放熱部とレシーバドライヤ部全体の上面と下面それぞれに取付けられた上部カバーと下部カバーをさらに有し、上部カバーの一側には、ラジエータに連結された冷却水流入口が、他側には、冷却水排出口が形成され、上部カバーの冷却水排出口が形成された側には、圧縮器に連結された冷媒流入口が形成されている。下部カバーにおける、上部カバーに冷却水流入口が形成された側には、膨張バルブに連結された液体冷媒排出口が形成される。

そして、レシーバドライヤ部の内部には、冷媒中に残存する水分を乾燥する乾燥剤が取替え可能に取付けられている。

本発明の第３実施形態にかかるコンデンサは、液体の冷媒を膨張させる膨張バルブと、膨張バルブにより膨張された冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器と、蒸発器で気化した冷媒を圧縮させる圧縮器を有するエアコンシステムに用いられ、圧縮器と膨張バルブとの間に備えられて、圧縮器からの冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる車両用コンデンサにおいて、複数のプレートが積層され、圧縮器から供給される冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる第１放熱部と、第１放熱部の下部に一体に形成され、第１放熱部を通過した冷媒を、冷却水と熱交換させて更に温度を下げる第２放熱部と、第１放熱部と第２放熱部の一端に一体に形成されて、第１放熱部と第２放熱部のそれぞれと連通して、第１放熱部で凝縮した冷媒を受けて、冷媒中の気液分離を行うと共に、水分を除去し、これを第２放熱部に出すレシーバドライヤ部と、を含み、コンデンサは、第１放熱部、第２放熱部及びレシーバドライヤ部全体の上面と下面それぞれに取付けられた上部カバーと下部カバーを更に有し、上部カバーの一側には、圧縮器に連結されて第１放熱部に冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、下部カバーの、一側には、膨張バルブに連結された液体冷媒排出口、及びラジエータに連結された冷却水流入口が形成され、他側には、ラジエータに連結される冷却水排出口が形成されていることを特徴とする。

コンデンサは、第１放熱部、第２放熱部およびレシーバドライヤ部全体の上面と下面それぞれに取付けられた上部カバーと下部カバーをさらに有し、上部カバーの一側には、圧縮器に連結されて第１放熱部に冷媒を流入させる冷媒流入口が形成されている。下部カバーの一側には、膨張バルブに連結した液体冷媒排出口、およびラジエータに連結された冷却水流入口が形成され、他側には、冷却水排出口が形成されている。

レシーバドライヤ部の内部には、冷媒中に残存する水分を除去する乾燥剤が取替え可能に取付けられている。

第１放熱部は、圧縮器からの冷媒を、冷却水と熱交換して凝縮させ、その下部に形成された第１連結流路を経てレシーバドライヤ部に出す。第２放熱部は、レシーバドライヤ部において気液分離され、水分が除去された冷媒を、第２連結流路を経て流入させ、冷却水と熱交換させる。

本発明の第１実施形態によれば、車両用コンデンサには、複数のプレートが積層され、レシーバドライヤが一体に構成されている。この車両用コンデンサは、冷媒を冷却水で凝縮させ、さらに凝縮した冷媒を蒸発器からの低温低圧の気体の冷媒と熱交換させて過冷させている。従って、凝縮した冷媒を追加で過冷するために別途の装置を必要とせず、構成部品を少なくし、連結配管のレイアウトを簡素化でき、全体重量を軽くすることができ、さらに製作コスト低減することができる。また、この車両用コンデンサは、レシーバドライヤのスペースを小さくして放熱面積を増大させることにより、冷却効率を向上させることができる。

本発明の第２実施形態によれば、水冷式コンデンサにレシーバドライヤを一体に構成することにより、構成部品を少なくし、連結配管のレイアウトを簡素化でき、全体重量を軽くすることができ、さらに製作コスト低減することができ、これにより、全体重量を軽くすることができ、さらに製作コスト低減することができる。

本発明の第３実施形態もレシーバドライヤを一体に構成しており、これにより、構成部品を少なくし、連結配管のレイアウトを簡素化でき、全体重量を軽くすることができ、さらに製作コスト低減することができる。

本発明の第１実施形態に係るコンデンサが適用された車両のエアコンシステムの構成図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用コンデンサの斜視図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態に係るコンデンサが適用された車両のエアコンシステムの構成図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用コンデンサの斜視図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図６のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態にかかるコンデンサが適用された車両のエアコンシステムの構成図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用コンデンサの斜視図である。 図１０のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 図１０のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。本明細書に記載した実施形態と図面は、あくまで本発明を説明するためのものであり、これらの実施形態が本発明の技術的思想の全てではないことはいうまでもない。従って、本出願時点においてこれらに代替可能な均等物と変形例が、多様にあり得ることを理解してほしい。

図１は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサが適用された車両のエアコンシステムの構成図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用コンデンサの斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図１〜４を参照すると、本発明の第１実施形態の車両用コンデンサ１００は、液体の冷媒を膨張させる膨張バルブ１０１と、膨張バルブ１０１により膨張した冷媒を空気との熱交換により蒸発させる蒸発器１０３と、蒸発器１０３から冷媒を気体状態で受けてこれを圧縮させる圧縮器１０５を有するエアコンシステムに用いられる。つまり、コンデンサ１００は、圧縮器１０５と膨張バルブ１０１との間に備えられて、圧縮器１０５から流入する冷媒を、ラジエータ１０７から供給された冷却水と熱交換させて凝縮させている。ラジエータ１０７は、リザーバタンク１０８に連結され、ラジエータ１０７の後方には冷却ファン１０９が備えられる。

本発明の第１実施形態の車両用コンデンサ１００には、複数のプレートが積層されていて、レシーバドライヤ部１３０が一体に構成されている。車両用コンデンサ１００は、冷却水により凝縮された冷媒を、さらに蒸発器１０３からの低温低圧の気体の冷媒と熱交換して過冷させている。これにより、凝縮した冷媒を追加で過冷するための別途の装置をなくすことができ、構成部品を少なくし、連結配管のレイアウトを簡素化し、全体の重量を軽くし、製作コストの節減ができる。また、車両用コンデンサ１００は、レシーバドライヤのスペースを小さくすることで放熱面積を増大させ、冷却効率を向上させるようになっている。

図１および図２に示したように、車両用コンデンサ１００は、第１放熱部１１０と、レシーバドライヤ部１３０と、第２放熱部１４０を主要構成部分としている。以下にこれらの各部分を説明する。

第１放熱部１１０は、上部カバー１１１と下部カバー１１３に挟まれて、複数のプレート１１５が積層されている。第１放熱部１１０は、圧縮器１０５からの冷媒を流し、他方、ラジエータ１０７に連結されて冷却水が流され、冷媒と冷却水とを互いに熱交換して冷媒を凝縮させている。このような形態である第１放熱部１１０は、冷媒の流れと冷却水の流れを互いに反対にする対向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）として熱交換させるのが一般的である。

つまり、第１放熱部１１０は、図３、４に示すように複数のプレート１１５が離隔して積層され、それぞれのプレート１１５の間に冷媒流路１１７と冷却水流路１１９とが交互に形成されている。すなわち、冷媒は冷媒流路１１７を通り、冷却水は冷却水流路１１９を通って、冷媒と冷却水は互いに混合することなく互いに反対方向に流れ、この過程で冷媒と冷却水との間で熱交換が行われる。

図４に示すように、上部カバー１１１は、第１放熱部１１０に対応して、その一側にラジエータ１０７からの冷却水が流入する冷却水流入口１２１が、他側に冷却水が出る冷却水排出口１２３がそれぞれ形成される。一方、図３に示すように、上部カバー１１１の冷却水排出口１２３のある側で、冷却水流入口１２１とは反対側となる位置に、圧縮器１０５からの高温高圧の冷媒が流入する冷媒流入口１２５が形成され、冷媒と冷却水とが互いに対向した流れとなる。

レシーバドライヤ部１３０は、第１放熱部１１０で凝縮した冷媒を受け、気液分離すると共に、冷媒中の水分を除去するようになっている。レシーバドライヤ部１３０は、第１放熱部１１０の一端に一体に形成されて、第１放熱部１１０の下部に設けられた第１連結流路１２７を経て凝縮した冷媒を流入させている。

このようなレシーバドライヤ部１３０は、コンデンサ１００と同じ形状で、一体に形成されるため、従来の円筒状のレシーバドライヤと比較してスペースを小さくし、別途の配管をなくすことができる。

また、レシーバドライヤ部１３０は、内部に取付空間１３１が形成され、取付空間１３１に対応して下部カバー１１３には挿入ホール１３３が形成される。そして、取付空間１３１には、挿入ホール１３３を介して乾燥剤１３５が挿入される。乾燥剤１３５は、第１放熱部１１０からの冷媒中に残る水分を除去する機能を果たす。乾燥剤１３５は、取替周期に応じて挿入ホール１３３を通して取替えができるように着脱可能にレシーバドライヤ部１３０の内部に取付けられるのがよい。また、乾燥剤１３５には、フィルタが一体に構成されて、レシーバドライヤ部１３０に流入した冷媒中に含まれている固体の異物をフィルタリングする。

従って、挿入ホール１３３には、固定キャップ１３７を取付けて、取付空間１３１に挿入された乾燥剤１３５の離脱を防止し、さらにレシーバドライヤ部１３０に流入した冷媒が外部に漏れるのを防止するようにする。

つまり、レシーバドライヤ部１３０は、乾燥剤１３５によって冷媒中に残存する水分を除去し、フィルタにより冷媒中に含まれている固形の異物をフィルタリングすることができ、これにより、膨張バルブ１０１が詰まる現象を防止することができる。

第２放熱部１４０は、第１放熱部１１０の下部に一体に形成されて、レシーバドライヤ部１３０からの液体の冷媒が流れる液体冷媒流路１１７と、蒸発器１０３からの気体の冷媒が流れる気体冷媒流路１４３を有している。つまり、図３に示したように第２放熱部１４０は、複数のプレート１１５が離隔して積層されており、複数のプレート１１５の間には、液体冷媒流路１１７と気体冷媒流路１４３とが交互に形成されている。また、第２放熱部１４０は、その上部にレシーバドライヤ部１３０からの冷媒を流入させる第２連結流路１４１が形成されている。

すなわち、第２放熱部１４０では、レシーバドライヤ部１３０から第２連結流路１４１を経て流入した冷媒が液体冷媒流路１１７を通過し、蒸発器１０３からの低温低圧の気体冷媒が気体冷媒流路１４３を通過して、両者が互いに混合することなくそれぞれ流れて熱交換させ、液体冷媒流路１１７中の冷媒を過冷させている。このとき、第２放熱部１４０は、液体冷媒流路１１７中の冷媒と気体冷媒流路１４３中の冷媒を互いに対向するように流して熱交換させるのがよい。

下部カバー１１３は、レシーバドライヤ部１３０の反対側で、かつ上部カバー１１１における冷媒流入口１２５と対応した位置に液体冷媒排出口１２９が形成され、この液体冷媒排出口１２９は膨張バルブ１０１に連結している。さらに、下部カバー１１３には、第２放熱部１４０の両側に位置して、気体冷媒流入口１４５と気体冷媒排出口１４７が形成されている。気体冷媒流入口１４５は、液体冷媒排出口１２９のある側に形成されて、蒸発器１０３に連結され、一方、気体冷媒排出口１４７は、液体冷媒排出口１２９から遠い側に形成され、圧縮器１０５に連結される。

レシーバドライヤ部１３０は、第１放熱部１１０と第２放熱部１４０の一側に一体に形成されており、第１連結流路１２７により第１放熱部１１０と、第２連結流路１４１により第２放熱部１４０と連通している。

第１放熱部１１０と第２放熱部１４０との間には、互いの熱伝達を遮断するための熱遮断部１５０が形成される。熱遮断部１５０は、第１放熱部１１０と第２放熱部１４０との間に長さ方向に沿って形成され、それぞれで行われる熱交換に影響を及ぼさないようにするものである。熱遮断部１５０は、複数のプレート１１５の積層作製時に窒素の注入を容易にして、溶接によって発生するガスを外部に排出することで溶接不良率を低下させる複数のロウ付け連通ホールを、窒素の注入作業終了後に閉鎖して形成できる。

上記したように、本発明の実施形態に係るコンデンサ１００は、複数のプレート１１５が積層された熱交換器を有している。つまり、この車両用コンデンサ１００は、ラジエータ１０７により冷却された冷却水が、冷却水流入口１２１を通って第１放熱部１１０に入り、第１放熱部１１０の内部で複数のプレート１１５の間に形成された冷却水流路１１９を流れ、冷却水排出口１２３を通ってコンデンサ１００から出て、再びラジエータ１０７に供給される循環をする。

一方、冷媒は、圧縮器１０５から冷媒流入口１２５を経て第１放熱部１１０に入り、冷媒流路１１７を流れる。冷媒流路１１７と冷却水流路１１９は交互に形成され、第１放熱部１１０内で冷媒と冷却水とが互いに対向した流れとなって熱交換が行われる。冷媒は、熱交換により凝縮され、第１連結流路１２７からレシーバドライヤ部１３０に入る。

冷媒は、レシーバドライヤ部１３０では、内部で気液分離が行われ、同時に乾燥剤１３５によって冷媒中の水分が除去される。その後、凝縮した冷媒は、第２連結流路１４１を通って第２放熱部１４０に入る。第２放熱部１４０に入った冷媒は、第２放熱部１４０で液体冷媒流路１１７を流れ、一方、蒸発器１０３から供給された低温低圧の気体の冷媒が、気体冷媒流入口１４５を通って第２放熱部１４０に入り、気体冷媒流路１４３を流れる。ここで、液体冷媒流路１１７を流れるレシーバドライヤ部１３０からの冷媒と、気体冷媒流路１４３を流れる低温の気体の冷媒は、互いに反対方向に流れて熱交換し、液体冷媒流路１１７を流れる冷媒が過冷される。そして、過冷された冷媒は、液体冷媒排出口１２９から出て、膨張バルブ１０１に供給される。一方、気体冷媒流入口１４５を経て第２放熱部１４０に入った気体の冷媒は、レシーバドライヤ部１３０からの冷媒と熱交換した後、気体冷媒排出口１４７を出て、圧縮器１０５に供給される。

このように、レシーバドライヤ部１３０は、第１放熱部１１０と第２放熱部１２０の一端部に一体に構成されることで、互いに連結する別途の連結配管の必要をなくすことができ、同時に、スペースを小さくすることができる。第１放熱部１１０と第２放熱部１４０は、熱遮断部１５０によって互いの熱伝達を遮断でき、コンデンサ１００の全体的な凝縮効率および冷却効率を上げることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る車両用コンデンサ２００を説明する。第２実施形態の車両用コンデンサ２００は、第１実施形態と類似しているので、２つの実施形態間の相違点を中心に説明する。

図５は、第２実施形態に係るコンデンサが適用された車両のエアコンシステムの構成図であり、図６は、その斜視図、図７は、図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図８は、図６のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

図５〜８を参照すると、第２実施形態の車両用コンデンサ２００は、液体の冷媒を膨張させる膨張バルブ２０１と、膨張バルブ２０１により膨張した冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器２０３と、蒸発器２０３からの冷媒を気体状態で受けて、これを圧縮させる圧縮器２０５とを有するエアコンシステムに用いられる。

コンデンサ２００は、圧縮器２０５と膨張バルブ２０１との間に備えられ、圧縮器２０５からの冷媒を、ラジエータ２０７から供給された冷却水と熱交換して凝縮させるようになっている。また、ラジエータ２０７には、リザーバタンク２０８が連結され、ラジエータ２０７の後方には冷却ファン２０９が備えられている。

車両用コンデンサ２００は、図５、図６に示したように、放熱部２１０と、レシーバドライヤ部２３０を主要構成部とした構成である。

放熱部２１０は、図７、８に示したように、上部カバー２１１と下部カバー２１３とを有し、上部カバー２１１と下部カバー２１３との間に複数のプレート２１５が積層されている。このような放熱部２１０は、圧縮器２０５からの冷媒、およびラジエータ２０７からの冷却水をそれぞれ流して冷媒と冷却水とで熱交換し、冷媒を凝縮させている。このとき、放熱部２１０では、冷媒の流れと冷却水の流れを対向するようにして熱交換させるのがよい。

つまり、放熱部２１０は、複数のプレート２１５が離隔して積層されており、複数のプレート２１５のぞれぞれの間には、冷媒流路２１７と冷却水流路２１９とが交互に形成されている。従って、冷媒と冷却水が互いに混合することなく、互いに反対方向に流れ、この過程で互いに熱交換が行われる。

上部カバー２１１は、放熱部２１０に対応してその一側に冷却水流入口２２１、他側に冷却水排出口２２３を設け、さらに、冷却水排出口２２３のある側には、冷媒流入口２２５が形成される。

レシーバドライヤ部２３０は、放熱部２１０で凝縮した冷媒を受けて、冷媒の気液分離と、水分除去を行うようになっている。レシーバドライヤ部２３０は、放熱部２１０の一端に一体に形成されており、放熱部２１０に連結されている。この場合、放熱部２１０の下部に連結流路２２７が形成されていて、放熱部２１０で凝縮した冷媒をレシーバドライヤ部２３０に入るようにしている。

下部カバー２１３には、膨張バルブ２０１に連結した液体冷媒排出口２２９と、液体冷媒排出口２２９から離れた位置に挿入ホール２３２が形成される。

レシーバドライヤ部２３０は、挿入ホール２３２に連結した内部に取付空間２３１が形成され、乾燥剤２３３が挿入される。乾燥剤２３３は、凝縮した冷媒中に残存する水分を除去する機能を果たしている。また、乾燥剤２３３には、フィルタが一体に構成され、冷媒中の固形異物をフィルタリングする。そして、挿入ホール２３２には、乾燥剤２３３が離脱するのを防止するための固定キャップ２３５が取付けられる。

放熱部２１０で凝縮し、レシーバドライヤ部２３０で気液分離され、水分が除去された冷媒は、液体冷媒排出口２２９から膨張バルブ２０１に流れていく。

上記したように、圧縮器２０５からの冷媒は、冷媒流入口２２５から放熱部２１０に入り冷媒流路２１７を流れ、一方、ラジエータ２０７で冷却された冷却水は、冷却水流入口２２１から放熱部２１０に入り、プレート２１５の間に形成された冷却水流路２１９を流れていく。冷媒流路２１７と冷却水流路２１９は交互に形成され、特に、冷媒と冷却水が互いに対向した流れとして熱交換が行われるようにする。冷却されて凝縮した冷媒は、連結流路２２７を経てレシーバドライヤ部２３０に入る。

レシーバドライヤ部２３０では、冷媒は気液分離され、同時に凝縮した冷媒中の水分を乾燥剤２３３で除去している。その後、冷媒は、液体冷媒排出口２２９から出て膨張バルブ２０１に供給される。

第２実施形態によれば、レシーバドライヤ部２３０は、放熱部２１０の一端部に一体に構成されることにより構成部品を少なくすることができ、レシーバドライヤ部２３０と放熱部２１０とを連結するための別途の連結配管が必要でなくなり、同時に、コンデンサ２００と同じ形状からなるレシーバドライヤによって小さいスペースで冷媒を循環させることができる。

第３実施形態に係る車両用コンデンサ３００を説明する。第３実施形態の車両用コンデンサ３００は、第１実施形態と類似しているので、２つの実施形態間の相違点を中心に説明する。

図９は、第３実施形態のコンデンサが適用された車両のエアコンシステムの構成図であり、図１０は、その斜視図、図１１は、図１０のＥ−Ｅ線に沿った断面図、図１２は、図１０のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。

第３実施形態の車両用コンデンサ３００は、図９に示したように、液体の冷媒を膨張させる膨張バルブ３０１と、膨張バルブ３０１で膨張された冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器３０３と、蒸発器３０３から冷媒を気体状態で受けて、これを圧縮させる圧縮器３０５とを有するエアコンシステムに用いられる。

コンデンサ３００は、圧縮器３０５と膨張バルブ３０１との間に備えられ、圧縮器３０５から流入する冷媒を、ラジエータ３０７からの冷却水と熱交換させて凝縮させるようになっている。ラジエータ３０７は、リザーバタンク３０８に連結され、ラジエータ３０７の後方には冷却ファン３０９が備えられている。

車両用コンデンサ３００には、図１０〜図１２に示したように、第１放熱部３１０と第２放熱部３２０、さらにレシーバドライヤ部３３０が一体に取付けられている。

第１放熱部３１０と第２放熱部３２０は、上部カバー３１１と下部カバー３１３に挟まれ、それぞれ複数のプレート３１５が離隔して積層され、それぞれのプレート３１５の間には、冷媒流路３１７と冷却水流路３１９が交互に形成されている。冷媒流路３１７には、圧縮器３０５からの冷媒が流れ、冷却水流路３１９には、ラジエータ３０７からの冷却水が流れ、冷媒と冷却水が互いに混合することなく、互いに反対方向に流れて熱交換が行われる。第２放熱部３２０は、第１放熱部３１０の下部に形成され、第１放熱部３１０で冷却されて凝縮した冷媒を、さらに冷却させる２次冷却の機能を果たしている。

上部カバー３１１には、冷媒流入口３２１が形成され、圧縮器３０５からの冷媒を第１放熱部３１０に流入させている。下部カバー３１３には、液体冷媒排出口３２３が形成され、第２放熱部３２０からの冷媒を膨張バルブ３０１に送っている。また、下部カバー３１３には、ラジエータ３０７の両側にそれぞれ冷却水流入口３２５と冷却水排出口３２７が形成されている。

第１放熱部３１０は、圧縮器３０５からの冷媒を受けて、冷却水と熱交換して凝縮させ、凝縮した冷媒を、その下部に形成された第１連結流路３２８を経てレシーバドライヤ部３３０に流している。

レシーバドライヤ部３３０は、第１放熱部３１０と第２放熱部３２０の一端に一体に形成され、第１放熱部３１０と第２放熱部３２０のそれぞれに連通して、第１放熱部３１０で凝縮した冷媒を流入させて気液分離し、さらに水分を除去し、これを第２放熱部３２０に送り出している。

第２放熱部３２０では、レシーバドライヤ部３３０からの冷媒を、その上部に形成された第２連結流路３２９を経て流入させ、低温状態で流入する冷却水と２次的に熱交換させて冷媒を追加で冷却する。

このとき、ラジエータ３０７からの低い温度の冷却水を、冷却水流入口３２５を経て先ず第２放熱部３２０に流し、これと第１放熱部３１０を通過した冷媒を冷却させることで、冷媒の冷却効率を上げることができる。

レシーバドライヤ部３３０は、第１放熱部３１０と第２放熱部３２０の一側に一体に形成され、第１連結流路３２８を介して第１放熱部３１０と、第２連結流路３２９を介して第２放熱部３２０とそれぞれ連結されている。これにより、レシーバドライヤ部３３０は、コンデンサ３００と同じ形状に形成され、従来の円筒状のレシーバドライヤと比較してスペースを小さくすることができ、さらに別途の配管をなくすることができる。

レシーバドライヤ部３３０の内部には取付空間３３１が形成され、取付空間３３１に対応する下部カバー３１３には挿入ホール３３３が形成される。取付空間３３１には、挿入ホール３３３を通して乾燥剤３３５が挿入され、乾燥剤３３５は、冷媒中に残存する水分を除去する機能を果たしている。また、乾燥剤３３５には、フィルタが一体に構成され、冷媒中の固形異物をフィルタリングする。異物が濾過された冷媒は、第２放熱部３２０で２次的に冷却され、液体冷媒排出口３２３から膨張バルブ３０１に流れていく。

挿入ホール３３３には、取付空間３３１に挿入された乾燥剤３３５の離脱を防止し、レシーバドライヤ部３３０に流入した冷媒が外部に漏れるのを防止するように、固定キャップ３３７が取付けられる。

第３実施形態の車両用コンデンサ３００では、ラジエータ３０７で冷却された冷却水は、冷却水流入口３２５から第２放熱部３２０に入り、冷却水流路３１９を流れて第１放熱部３１０に移動し、その後に冷却水排出口３２７から出ていく。

一方、圧縮器３０５からの冷媒は、冷媒流入口３２１から第１放熱部３１０に入って冷媒流路３１７を流れ、第１連結流路３２８を経てレシーバドライヤ部３３０に入り、気液分離され、水分除去がされて、第２連結流路３２９を経て第２放熱部３２０に入り、第２放熱部３２０を流れ、液体冷媒排出口３２３を経て排出され、膨張バルブ３０１に供給される。

第３実施形態によれば、レシーバドライヤを一体に構成することにより、構成部品を少なくすることができ、連結配管のレイアウトを簡素化することができる。これにより、コンデンサの全体重量を軽くし、製作コストを低減できる。

本発明を、限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、これによって限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と下記に記載される特許請求の範囲の均等な範囲内で多様な修正および変形が可能であることはいうまでもない。

１００、２００、３００：車両用コンデンサ
１０１、２０１、３０１：膨張バルブ
１０３、２０３、３０３：蒸発器
１０５、２０５、３０５：圧縮器
１０７、２０７、３０７：ラジエータ
１０８、２０８、３０８：リザーバタンク
１０９、２０９、３０９：冷却ファン
１１０，３１０：第１放熱部
１１１、２１１、３１１：上部カバー
１１３、２１３、３１３：下部カバー
１１５、２１５、３１５：（複数の）プレート
１１７：（液体）冷媒流路
１１９、２１９、３１９：冷却水流路
１２０、１４０：第２放熱部
１２１、２２１、３２５：冷却水流入口
１２３、２２３、３２７：冷却水排出口
１２５、２２５，３２１：冷媒流入口
１２７、３２８：第１連結流路
１２９、２２９、３２３：液体冷媒排出口
１３０、２３０、３３０：レシーバドライヤ部
１３１、２３１、３３１：取付空間
１３３、２３２、３３３：挿入ホール
１３５、２３３、３３５：乾燥剤
１３７、２３５、３３７：固定キャップ
１４１、３２９：第２連結流路
１４３：気体冷媒流路
１４５：気体冷媒流入口
１４７：気体冷媒排出口
１５０：熱遮断部
２１０：放熱部
２１７、３１７：冷媒流路
２２７：連結流路

Claims (10)

1. 液体の冷媒を膨張させる膨張バルブと、前記膨張バルブにより膨張された冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で気化した冷媒を圧縮させる圧縮器と、を有するエアコンシステムに用いられ、前記圧縮器と前記膨張バルブとの間に備えられて、前記圧縮器からの冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる車両用コンデンサにおいて、
   複数のプレートが積層され、前記圧縮器から供給された冷媒を、前記ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる第１放熱部と、
   前記第１放熱部の一端に一体に形成されて、前記第１放熱部で凝縮された冷媒を受けて気液分離を行うと共に、水分を除去するレシーバドライヤ部と、
   前記第１放熱部の下部に一体に形成されて、前記レシーバドライヤ部を通過した冷媒と前記蒸発器で気化した冷媒とを互いに熱交換させ、前記レシーバドライヤ部を通過した冷媒を過冷させる第２放熱部と、
   を有し、
   前記コンデンサは、前記第１放熱部、前記レシーバドライヤ部、及び前記第２放熱部を含む全体の上面及び下面にそれぞれ取付けられた上部カバー及び下部カバーを更に含み、
   前記上部カバーの一側には前記ラジエータからの冷却水が流入する冷却水流入口、及び他側には前記コンデンサからの冷却水が排出される冷却水排出口がそれぞれ形成され、
   前記上部カバーの前記冷却水排出口のある側には、前記圧縮器からの冷媒が流入する冷媒流入口が形成され、
   前記下部カバーにおける前記上部カバーに前記冷却水排出口がある側には、前記膨張バルブに液体の冷媒を送る液体冷媒排出口と、前記蒸発器からの気体冷媒を受ける気体冷媒流入口が形成され、
   前記下部カバーにおける前記上部カバーに前記冷却水流入口がある側には、前記圧縮器に気体冷媒を送る気体冷媒排出口が形成されることを特徴とする車両用コンデンサ。
2. 液体の冷媒を膨張させる膨張バルブと、前記膨張バルブにより膨張された冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で気化した冷媒を圧縮させる圧縮器と、を有するエアコンシステムに用いられ、前記圧縮器と前記膨張バルブとの間に備えられて、前記圧縮器からの冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる車両用コンデンサにおいて、
   複数のプレートが積層され、前記圧縮器から供給された冷媒を、前記ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる第１放熱部と、
   前記第１放熱部の一端に一体に形成されて、前記第１放熱部で凝縮された冷媒を受けて気液分離を行うと共に、水分を除去するレシーバドライヤ部と、
   前記第１放熱部の下部に一体に形成されて、前記レシーバドライヤ部を通過した冷媒と前記蒸発器で気化した冷媒とを互いに熱交換させ、前記レシーバドライヤ部を通過した冷媒を過冷させる第２放熱部と、
   を有し、
   前記第１放熱部と前記第２放熱部との間には、前記第１放熱部と前記第２放熱部の間の熱伝達を遮断する熱遮断部が形成され、
   前記熱遮断部は、前記第１放熱部と前記第２放熱部との間に長さ方向に沿って形成された複数のロウ付け連通ホールを介して溶接時の窒素注入を容易にできるようにしたことを特徴とする車両用コンデンサ。
3. 前記第１放熱部は、その下部に、凝縮された冷媒を前記レシーバドライヤ部に流入させる第１連結流路が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用コンデンサ。
4. 前記第２放熱部は、前記レシーバドライヤ部からの冷媒を流入させる第２連結流路が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用コンデンサ。
5. 前記第２放熱部は、前記レシーバドライヤ部から前記第２連結流路を経て流入した冷媒が流れる液体冷媒流路と、前記蒸発器からの冷媒が流れる気体冷媒流路と、を有し、
   前記液体冷媒流路を通過する冷媒を、前記気体冷媒流路を通過する冷媒と熱交換させて過冷させることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ
6. 前記レシーバドライヤ部には、冷媒中に残存する水分を除去する乾燥剤が、取替え可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用コンデンサ。
7. 液体の冷媒を膨張させる膨張バルブと、前記膨張バルブにより膨張された冷媒を空気と熱交換して蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で気化した冷媒を圧縮させる圧縮器と、を有するエアコンシステムに用いられ、前記圧縮器と前記膨張バルブとの間に備えられて、前記圧縮器からの冷媒を、ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる車両用コンデンサにおいて、
   複数のプレートが積層され、前記圧縮器から供給される冷媒を、前記ラジエータから供給された冷却水と熱交換させて凝縮させる第１放熱部と、
   前記第１放熱部の下部に一体に形成され、前記第１放熱部を通過した冷媒を、前記冷却水と熱交換させて更に温度を下げる第２放熱部と、
   前記第１放熱部と前記第２放熱部の一端に一体に形成されて、前記第１放熱部と前記第２放熱部のそれぞれと連通して、前記第１放熱部で凝縮した冷媒を受けて、冷媒中の気液分離を行うと共に、水分を除去し、これを前記第２放熱部に出すレシーバドライヤ部と、
   を含み、
   前記コンデンサは、前記第１放熱部、前記第２放熱部及び前記レシーバドライヤ部全体の上面と下面それぞれに取付けられた上部カバーと下部カバーを更に有し、
   前記上部カバーの一側には、前記圧縮器に連結されて前記第１放熱部に冷媒を流入させる冷媒流入口が形成され、
   前記下部カバーの、一側には、前記膨張バルブに連結された液体冷媒排出口、及び前記ラジエータに連結された冷却水流入口が形成され、他側には、前記ラジエータに連結される冷却水排出口が形成されていることを特徴とする車両用コンデンサ。
8. 前記レシーバドライヤ部の内部には、冷媒中に残存する水分を除去する乾燥剤が取替え可能に取付けられていることを特徴とする請求項７に記載の車両用コンデンサ。
9. 前記第１放熱部は、圧縮器からの冷媒を、冷却水と熱交換して凝縮させ、その下部に形成された第１連結流路を経て前記レシーバドライヤ部に出すことを特徴とする請求項７に記載の車両用コンデンサ。
10. 記第２放熱部は、前記レシーバドライヤ部において気液分離され、水分が除去された冷媒を、第２連結流路を経て流入させ、冷却水と熱交換させることを特徴とする請求項７に記載の車両用コンデンサ。
    

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