(57)【要約】【課題】冷媒の気液分離を確実に行うことができ、水分に起因する熱交換器の内部腐食を防止できるようにすること。【解決手段】一対のヘッダーパイプと、複数の熱交換チューブとを具備する熱交換器に接合される熱交換器用レシーバタンクにおいて、側部にタンク流入口１１ａ及びタンク流出口１１ｂを有する、上端が閉塞し、下端が開口する円筒状のレシーバタンク本体１１と、レシーバタンク本体の下端開口部を閉塞する栓体１２の先端面にフィルタ１３を配置すると共に、フィルタの先端から上方に延在し、レシーバタンク本体との間に冷媒流通路１０ａを形成し、内部に乾燥剤１６を収容する円筒体１４を有するフィルタキャップ１５と、を具備する。ヘッダーパイプからタンク流入口を介してレシーバタンク本体内に流入する冷媒が、冷媒流通路を介して円筒体内の乾燥剤を流れた後、フィルタを流れ、タンク流出口を介してヘッダーパイプに流れるようにする。【選択図】  図２
2020159638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のヘッダーパイプと、これらヘッダーパイプ間に互いに平行に架設される複数の熱交換チューブとを具備するパラレルフロー型熱交換器における上記ヘッダーパイプの一方に冷媒の流入路及び流出路を介して接続され、冷媒中の水分を除去する乾燥剤と、冷媒中の不純物を除去するフィルタとを具備する熱交換器用レシーバタンクであって、
側部に上記冷媒の流入路及び流出路と接続するタンク流入口及びタンク流出口を有すると共に、上端が閉塞し、下端が開口する円筒状のレシーバタンク本体と、
上記レシーバタンク本体の下端開口部を閉塞する栓体の先端面に上記フィルタを配置すると共に、上記フィルタの先端から上方に延在し、上記レシーバタンク本体との間に冷媒流通路を形成し、内部に上記乾燥剤を収容する円筒体を有するフィルタキャップと、を具備してなり、
上記ヘッダーパイプの冷媒流出口から上記タンク流入口を介して上記レシーバタンク本体内に流入する冷媒が、上記冷媒流通路を介して上記円筒体内の上記乾燥剤を流れた後、上記フィルタを流れ、上記タンク流出口を介して上記ヘッダーパイプに流れるようにした、
ことを特徴とする熱交換器用レシーバタンク。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器用レシーバタンクにおいて、
上記フィルタキャップは、合成樹脂製部材によって上記栓体、フィルタ及び円筒体を一体に形成してなる、ことを特徴とする熱交換器用レシーバタンク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱交換器用レシーバタンクにおいて、
上記円筒体の上端開口部に、円筒体と同心円状の冷媒流入孔を有する冷媒誘導板が設けられている、ことを特徴とする熱交換器用レシーバタンク。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の熱交換器用レシーバタンクにおいて、
上記円筒体の上端開口部に、円筒体の中心部及び円筒体と同心円上の等間隔の部位に複数の冷媒流入小孔を有する冷媒誘導板が設けられている、ことを特徴とする熱交換器用レシーバタンク。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の熱交換器用レシーバタンクにおいて、
上記円筒体の上端開口部に、冷媒流入用メッシュが設けられている、ことを特徴とする熱交換器用レシーバタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車や家屋等に設置する空調設備に組み込まれる熱交換器用レシーバタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対のヘッダーパイプと、これらヘッダーパイプ間に互いに平行に架設される複数の熱交換チューブとを具備する、特に過冷却部を併設するパラレルフロー型熱交換器には、冷媒を気液分離し、余剰の冷媒を備蓄するためのレシーバタンクが取り付けられている。このレシーバタンクは、通常、冷媒回路内の不純物を除去するためのフィルタ及び冷媒回路内の水分を除去するための乾燥剤が封入されており、レシーバタンク内で冷媒を気相液相に分離し、液相冷媒を熱交換器の過冷却部に流すようにしている。
【０００３】
従来のこの種の熱交換器用レシーバタンクは、上端が閉塞した円筒状のレシーバタンク本体の下端開口から挿入される栓体の上面にフィルタを配置し、フィルタの上方に乾燥剤を配置した構造のものが知られている (例えば、特許文献１，２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６２１８９号公報
【特許文献２】特開２００８−２８１２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載のレシーバタンクは、いずれも冷媒の流入口がレシーバタンクの下方に位置するため、レシーバタンク内で気液分離が十分に行われず、液相冷媒に気相冷媒が混入した状態で過冷却部に流れると、液相冷媒の過冷却が取れ難くなり、熱交換器の性能が低下する懸念がある。
【０００６】
また、レシーバタンク内で気液分離を行う際は、冷媒をタンク上方から流入し、下方から排出するのが望ましい。しかし、冷媒をタンク上方から流入させるには、配管が必要となり、スペースやコスト増等を招く懸念がある。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スペースを増大させることなく、冷媒と乾燥剤の接触を増大させて、冷媒の気液分離を確実に行うことができると共に、水分に起因する熱交換器の内部腐食を防止できるようにした熱交換器用レシーバタンクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、この発明は、一対のヘッダーパイプと、これらヘッダーパイプ間に互いに平行に架設される複数の熱交換チューブとを具備するパラレルフロー型熱交換器における上記ヘッダーパイプの一方に冷媒の流入路及び流出路を介して接続され、冷媒中の水分を除去する乾燥剤と、冷媒中の不純物を除去するフィルタとを具備する熱交換器用レシーバタンクであって、  側部に上記冷媒の流入路及び流出路と接続するタンク流入口及びタンク流出口を有すると共に、上端が閉塞し、下端が開口する円筒状のレシーバタンク本体と、  上記レシーバタンク本体の下端開口部を閉塞する栓体の先端面に上記フィルタを配置すると共に、上記フィルタの先端から上方に延在し、上記レシーバタンク本体との間に冷媒流通路を形成し、内部に上記乾燥剤を収容する円筒体を有するフィルタキャップと、を具備してなり、  上記ヘッダーパイプの冷媒流出口から上記タンク流入口を介して上記レシーバタンク本体内に流入する冷媒が、上記冷媒流通路を介して上記円筒体内の上記乾燥剤を流れた後、上記フィルタを流れ、上記タンク流出口を介して上記ヘッダーパイプに流れるようにした、ことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成することにより、レシーバタンク内に流入した冷媒は、冷媒流通路を流れて気液分離されて円筒体の上端開口部に流れ、円筒体内の乾燥剤と接触して冷媒中の水分が除去された後、フィルタを流れ、上記タンク流出口を介して上記ヘッダーパイプに流れる。
【００１０】
この発明において、上記フィルタキャップは、合成樹脂製部材によって上記栓体、フィルタ及び円筒体を一体に形成してなるのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
このように構成することにより、栓体とフィルタと円筒体を組み付けることなく、合成樹脂製部材によって一体に形成することができる。
【００１２】
また、この発明において、上記円筒体の上端開口部に、円筒体と同心円状の冷媒流入孔を有する冷媒誘導板を設けるか（請求項３）、円筒体の中心部及び円筒体と同心円上の等間隔の部位に複数の冷媒流入小孔を有する冷媒誘導板を設けるか（請求項４）、あるいは、上記円筒体の上端開口部に、冷媒流入用メッシュを設ける（請求項５）のが好ましい。
【００１３】
このように構成することにより、冷媒を円筒体の開口部の中央部から流すことができ（請求項３）、冷媒を円筒体の開口部から整流、分散させて流すことができる（請求項４，５）。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００１５】
（１）請求項１に記載の発明によれば、スペースを増大させることなく、冷媒と乾燥剤の接触を増大させて、冷媒の気液分離を確実に行うことができる。また、水分に起因する熱交換器の内部腐食を防止することができる。
【００１６】
（２）請求項２に記載の発明によれば、栓体とフィルタと円筒体を組み付けることなく、合成樹脂によって一体に形成することができるので、上記（１）に加えて、更にレシーバタンク内への栓体、フィルタ及び円筒体の組付けを容易にすることができる。
【００１７】
（３）請求項３に記載の発明によれば、冷媒を円筒体の開口部の中央部から流すことで、冷媒を乾燥剤の中心部に流して接触を増大させることができるので、上記（１），（２）に加えて、更に冷媒の気液分離を確実にすることができる。
【００１８】
（４）請求項４，５に記載の発明によれば、冷媒を円筒体の開口部から整流、分散させて流すことで、冷媒を乾燥剤の全体に均一に流して接触を増大させることができるので、上記（１），（２）に加えて、更に冷媒の気液分離を確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る熱交換器用レシーバタンクの一例の使用状態を示す概略正面図である。
【図２】この発明に係る熱交換器用レシーバタンクの使用状態の要部を示す断面図（ａ）、（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図３】この発明におけるフィルタキャップの一部を断面で示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｃ）及び（ａ）のIII−III線に沿う断面図（ｄ）である。
【図４】この発明におけるフィルタキャップの第２実施形態の一部を断面で示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図５】この発明におけるフィルタキャップの第３実施形態の一部を断面で示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図６】この発明におけるフィルタキャップの第４実施形態の一部を断面で示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、この発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
この発明に係る熱交換器用レシーバタンク１０（以下にレシーバタンク１０という）は、図１及び図２に示すように、それぞれがアルミニウム製の一対の略円筒状のヘッダーパイプ２ａ，２ｂと、これらヘッダーパイプ２ａ，２ｂ間に架設される互いに平行な複数の熱交換チューブ３と、隣接する熱交換チューブ３間に介在されるコルゲートフィン４とを具備するパラレルフロー型熱交換器本体１のヘッダーパイプ２ａ，２ｂのうちの一方２ａに、アルミニウム製の連結部材９を介してろう付けにより一体接合される。
【００２２】
上記ヘッダーパイプ２ａ，２ｂは、例えばアルミニウム製の押出形材にて略円筒状に形成されており、その上下端部にはキャップ部材２ｃが被着固定されている。また、一方のヘッダーパイプ２ａ（図１において右側）の例えば外方側上端付近には、冷媒流入管６ａが接続されており、他方のヘッダーパイプ２ｂの外方側下端付近には、冷媒流出管６ｂが接続されている。
【００２３】
また、ヘッダーパイプ２ａの側壁には、図２に示すように、レシーバタンク１０と連通するために、冷媒流出口７及び冷媒流入口８が上下の２箇所に穿設されており、これらの冷媒流出口７及び冷媒流入口８と連通するようにして、冷媒の流入路及び流出路を形成する流入側連通口９ａ及び流出側連通口９ｂを有するアルミニウム製の連結部材９介してレシーバタンク１０がヘッダーパイプ２ａに一体的にろう付されている。
【００２４】
ヘッダーパイプ２ａの下部側には、冷媒流出口７側と、冷媒流入口８側とを区切る仕切板２ｄが設けられており、他方のヘッダーパイプ２ｂの下部側の仕切板２ｄと同位置に設けられる仕切板２ｅとで区画される下段側の熱交換チューブ３によって過冷却部（過冷却域）１Ａが形成されている。なお、ヘッダーパイプ２ａには、ヘッダーパイプ２ａの上端側と冷媒流出口７側とを区切る仕切板２ｆが設けられている。
【００２５】
また、熱交換チューブ３は、アルミニウム製の押出形材にて例えば扁平な板状に形成されており、その内部には長手方向に向かって貫通する複数に区画された冷媒の流路（図示せず）が形成されている。このように形成される熱交換チューブ３の両端部は、両ヘッダーパイプ２ａ，２ｂ側面の対向する側に、適宜間隔をおいて互いに平行に配列される複数のスリット（図示せず）に挿入固着されている。
【００２６】
コルゲートフィン４は、図１に示すように、アルミニウム製の板材を屈曲することにより連続波形状に形成されており、各熱交換チューブ３の間に介設されてろう付されている。この場合、最上段及び最下段に配設された熱交換チューブ３の外方側にもコルゲートフィン４がろう付接合されており、これらの両コルゲートフィン４を保護するために、両コルゲートフィン４の更に外方側にはサイドプレート５がろう付接合されている。
【００２７】
レシーバタンク１０は、側部に冷媒流出口７及び流入側連通口９ａと接続するタンク流入口１１ａと、冷媒流入口８及び流出側連通口９ｂと接続するタンク流出口１１ｂを有すると共に、上端が閉塞し、下端が開口する円筒状のレシーバタンク本体１１と、レシーバタンク本体１１の下端開口部から挿入され、下端開口部を閉塞するフィルタキャップ１５とを具備してなる。
【００２８】
フィルタキャップ１５は、図２及び図３に示すように、レシーバタンク本体１１の下端開口部を閉塞する栓体１２の先端面に冷媒中の不純物を除去するフィルタ１３を配置すると共に、フィルタ１３の先端から上方に延在し、レシーバタンク本体１１との間に冷媒流通路１０ａを形成し、内部に冷媒中の水分を除去する乾燥剤１６を収容する円筒体１４を有する。なお、乾燥剤１６には例えばモレキュラシーブが使用され、ポリエチレン−テレフタレート（ＰＥＴ）製の袋内に収容されている。
この場合、フィルタキャップ１５は、合成樹脂製部材によって栓体１２、フィルタ１３及び円筒体１４が一体に形成されている。
【００２９】
栓体１２は、上部側に形成された２段の周溝にＯリング１９が装着されており、Ｏリング１９によってレシーバタンク本体１１の下端開口部内に挿入された際に、栓体１２の下端面が例えばＣリング状の保持部材１８によって固定保持される。
【００３０】
フィルタ１３は、レシーバタンク本体１１内に嵌挿される鍔部１３ａと、上部に等間隔の上部開口１３ｂと、周方向に等間隔の側部開口１３ｃを形成すべく互いに交差する垂直仕切片１３ｄと、側部開口１３ｃに張設されるフィルタメッシュ１３ｅとを具備している（図３参照）。
【００３１】
上記のように形成されたフィルタキャップ１５は、円筒体１４内に乾燥剤１６を収容した状態で、熱交換器本体１にろう付け接合されたレシーバタンク本体１１の下端開口部から挿入され、下端開口部を閉塞する栓体１２の下端面を保持部材１８によって固定保持される。
【００３２】
上記のように構成された熱交換器において、冷媒流入管６ａからヘッダーパイプ２ａ内に流入する高温高圧の冷媒が仕切板２ｆより上方の過熱域の熱交換チューブ３内を流れて、ヘッダーパイプ２ｂ内に流れる際、気体状態で熱交換が行われ、冷媒の温度が降下する。
ヘッダーパイプ２ｂ内へ流れた冷媒は、仕切板２ｆ及び２ｄ，２ｅの間の凝縮域の熱交換チューブ３内を流れて再びヘッダーパイプ２ａ内へ流れ、潜熱の熱交換が行われ気体状態から液体状態に変化する。
ヘッダーパイプ２ａ内に流れた液体状態の冷媒は、冷媒流出口７から流入側連通口９ａを流れてタンク流入口１１ａを介してレシーバタンク１０内に流れ、冷媒流通路１０ａを介して円筒体１４の上端開口部１４ａから円筒体１４内の乾燥剤１６を流れる。
冷媒は、冷媒流通路１０ａの下方から上方に流れる際に、気体と液体が分離され、乾燥剤１６を流れて乾燥剤により水分が吸着された後、液体状態の冷媒はフィルタ１３によって冷媒中の不純物が除去されて、タンク流出口１１ｂから流出側連通口９ｂを流れて冷媒流入口８を介して仕切板２ｄ，２ｅより下方の過冷却部１Ａ（過冷却域）の熱交換チューブ３内を流れてヘッダーパイプ２ｂ内へ流れる。この際、冷媒は液体状態で熱交換が行われ、温度が降下する。
【００３３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、図４に示すように、円筒体１４の上端開口部１４ａに、円筒体１４と同心円状の冷媒流入孔１７ａを有する冷媒誘導板１７Ａを設けた場合である。
このように、円筒体１４の上端開口部１４ａに、円筒体１４と同心円状の冷媒流入孔１７ａを有する冷媒誘導板１７Ａを設けることにより、冷媒を円筒体１４の開口部の中央部から流すことができる。
なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００３４】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、図５に示すように、円筒体１４の上端開口部１４ａに、円筒体１４の中心部及び円筒体１４と同心円上の等間隔の部位に複数の冷媒流入小孔１７ｂを有する冷媒誘導板１７Ｂを設けた場合である。
このように、円筒体１４の上端開口部１４ａに、円筒体１４の中心部及び円筒体１４と同心円上の等間隔の部位に複数の冷媒流入小孔１７ｂを有する冷媒誘導板１７Ｂを設けることにより、冷媒を円筒体１４の中心部に設けられた冷媒流入小孔１７ｂと、円筒体１４と同心円上の等間隔の部位に設けられた複数の冷媒流入小孔１７ｂから流すことができ、冷媒を乾燥剤１６の全体に均一に流して接触を増大させることができる。
なお、第３実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００３５】
＜第４実施形態＞
第４実施形態は、図６に示すように、円筒体１４の上端開口部１４ａに、冷媒流入用メッシュ１７Ｃを設けた場合である。
このように、円筒体１４の上端開口部１４ａに、冷媒流入用メッシュ１７Ｃを設けることにより、冷媒を冷媒流入用メッシュ１７Ｃの網目から流すことができ、冷媒を乾燥剤１６の全体に均一に流して接触を増大させることができる。
なお、第４実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００３６】
上記実施形態のレシーバタンクによれば、レシーバタンク１０内に流入した冷媒は、冷媒流通路１０ａを流れて気液分離されて円筒体１４の上端開口部１４ａに流れ、円筒体１４内の乾燥剤１６と接触して冷媒中の水分が除去された後、フィルタ１３を流れ、上記タンク流出口を介して上記ヘッダーパイプに流れる。
したがって、スペースを増大させることなく、冷媒と乾燥剤の接触を増大させて、冷媒の気液分離を確実に行うことができる。また、水分に起因する熱交換器の内部腐食を防止することができる。
【００３７】
また、フィルタキャップ１５を、合成樹脂製部材によって栓体１２、フィルタ１３及び円筒体１４を一体に形成することにより、栓体１２とフィルタ１３と円筒体１４を組み付けることなく、レシーバタンク本体１１内への組付けを容易にすることができる。
【００３８】
また、円筒体１４の上端開口部１４ａに、円筒体１４と同心円状の冷媒流入孔１７ａを有する冷媒誘導板１７Ａを設けることにより、冷媒を円筒体１４の開口部１４ａの中央部に流して接触を増大させることができるので、冷媒の気液分離を確実にすることができる。
【００３９】
また、円筒体１４の上端開口部１４ａに、円筒体１４の中心部及び円筒体１４と同心円上の等間隔の部位に複数の冷媒流入小孔１７ｂを有する冷媒誘導板１７Ｂを設けることにより、冷媒を円筒体１４の開口部１４ａから整流、分散させて流すことができるので、冷媒の気液分離を確実にすることができる。
【００４０】
また、円筒体１４の上端開口部１４ａに、冷媒流入用メッシュ１７Ｃを設けることにより、冷媒を円筒体１４の開口部１４ａから整流、分散させて流すことができるので、冷媒の気液分離を確実にすることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、連結部材９を介してヘッダーパイプ２ａとレシーバタンク１０とをろう付け接合する場合について説明したが、レシーバタンク本体１１の一側部に接合部を突設し、接合部に流タンク流入口１１ａ及びタンク流出口１１ｂを設けて、ヘッダーパイプ２ａとレシーバタンク１０とをろう付け接合するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  熱交換器本体
２ａ，２ｂ  ヘッダーパイプ
３  熱交換チューブ
７  冷媒流出口
８  冷媒流入口
１０  レシーバタンク
１０ａ  冷媒流通路
１１  レシーバタンク本体
１１ａ  タンク流入口
１１ｂ  タンク流出口
１２  栓体
１３  フィルタ
１４  円筒体
１４ａ  上端開口部
１５  フィルタキャップ
１６  乾燥剤
１７Ａ，１７Ｂ  冷媒誘導板
１７ａ  冷媒流入孔
１７ｂ  冷媒流入小孔
１７Ｃ  冷媒誘導用メッシュ
【図１】
2020159638.tif 000003
【図２】
2020159638.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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