(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する冷媒圧縮機と、
この冷媒圧縮機より流入した冷媒を凝縮させる複数の凝縮用チューブ部、およびこれらの凝縮用チューブ部より流入した冷媒を合成させる冷媒合成部を有する冷媒凝縮器と、
この冷媒凝縮器の冷媒合成部より流入した冷媒を気液分離して液相冷媒のみ流出させる受液器と、
この受液器より流入した冷媒を分配する冷媒分配部、およびこの冷媒分配部より分配された冷媒を過冷却する過冷却用チューブ部を有する過冷却器と、
この過冷却器より流入した冷媒の状態を観察するためのサイトグラスと、
このサイトグラスより流入した冷媒を膨張させる温度作動式膨張弁と、
この温度作動式膨張弁より流入した冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と
を備えた冷凍サイクルであって、
前記受液器の必要容量をＶR 、
前記冷媒凝縮器の容量と前記過冷却器の容量との和をＶCOND、
前記冷媒蒸発器の容量をＶEVA 、
前記過冷却用チューブ部の容量をＶSC、
前記冷媒合成部の容量と前記冷媒分配部の容量との和をＶh としたとき、
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・ＶCOND（cc）＋３４．３×１０-3・ＶEVA （cc）
Ｖ2 ＝１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５×（Ｖh ＋ＶSC）（cc）
ＶR ≧０．８×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）（cc）
ＶR ≦１．２×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）（cc）
の関係を満足することを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍サイクルにおいて、
前記受液器の必要容量をＶR としたとき、
１００（cc）≦ＶR ≦２００（cc）
の関係を満足することを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項３】
冷媒を圧縮する冷媒圧縮機と、
この冷媒圧縮機より流入した冷媒を凝縮させる複数の凝縮用チューブ部、およびこれらの凝縮用チューブ部より流入した冷媒を合成させる冷媒合成部を有する冷媒凝縮器と、
この冷媒凝縮器の冷媒合成部より流入した冷媒を気液分離して液相冷媒のみ流出させる受液器と、
この受液器より流入した冷媒を分配する冷媒分配部、およびこの冷媒分配部より分配された冷媒を過冷却する過冷却用チューブ部を有する過冷却器と、
この過冷却器より流入した冷媒の状態を観察するためのサイトグラスと、
このサイトグラスより流入した冷媒を膨張させる第１温度作動式膨張弁と、
この第１温度作動式膨張弁に対して並列して接続され、前記サイトグラスより流入した冷媒を膨張させる第２温度作動式膨張弁と、
前記第１温度作動式膨張弁より流入した冷媒を蒸発させる第１冷媒蒸発器と、
この第１冷媒蒸発器に対して並列して接続され、前記第２温度作動式膨張弁より流入した冷媒を蒸発させる第２冷媒蒸発器と、
前記サイトグラスの出口と前記第２温度作動式膨張弁の入口とを接続する冷媒配管と、
この冷媒配管の途中に設けられ、前記冷媒配管を開閉する開閉弁と
を備えた冷凍サイクルであって、
前記受液器の必要容量をＶR 、
前記冷媒凝縮器の容量と前記過冷却器の容量との和をＶCOND、
前記第１冷媒蒸発器の容量をＶFEVA、
前記第２冷媒蒸発器の容量をＶREVA、
前記過冷却用チューブ部の容量をＶSC、
前記開閉弁から前記第２温度作動式膨張弁までの冷媒配管の容量をＶP 、
前記冷媒合成部の容量と前記冷媒分配部の容量との和をＶh としたとき、
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・ＶCOND（cc）＋３４．３×１０-3・ＶFEVA（cc）
Ｖ2 ＝１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５×（Ｖh ＋ＶSC）（cc）
Ｖ4 ＝ＶP （cc）＋６．５×１０-2・ＶREVA（cc）
ＶR ≧０．８×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＋Ｖ4 ）（cc）
ＶR ≦１．２×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＋Ｖ4 ）（cc）
の関係を満足することを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項４】
請求項３に記載の冷凍サイクルにおいて、
前記受液器の必要容量をＶR としたとき、
１２０（cc）≦ＶR ≦３５０（cc）
の関係を満足することを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷凍サイクルにおいて、
前記冷凍サイクルは、前記冷媒圧縮機の吐出口と前記サイトグラスの入口との間に受液器一体型冷媒凝縮器を備え、
前記受液器一体型冷媒凝縮器は、内部を流れる冷媒を凝縮する凝縮部、およびこの凝縮部で凝縮された冷媒を過冷却する過冷却部を有するコアと、
前記凝縮部の出口側に接続された冷媒合成部、および前記過冷却部の入口側に接続された冷媒分配部を有するヘッダと、
このヘッダの前記コア側に対して異なる側または逆側に接続され、内部に流入した冷媒を気液分離すると共に、前記冷媒合成部に連通する第１連通部、および前記冷媒分配部に連通する第２連通部を有する受液器本体と
を備えたことを特徴とする冷凍サイクル。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の冷凍サイクルにおいて、
前記冷凍サイクルは、前記冷媒圧縮機の吐出口と前記サイトグラスの入口との間に受液器一体型冷媒凝縮器を備え、
前記受液器一体型冷媒凝縮器は、内部を流れる冷媒を凝縮する凝縮部、およびこの凝縮部で凝縮された冷媒を過冷却する過冷却部を有するコアと、
前記凝縮部の出口側に接続された冷媒合成部、前記過冷却部の入口側に接続された冷媒分配部、冷媒を気液分離する気液分離部、前記冷媒合成部と前記気液分離部とを連通する第１連通部、および前記冷媒分配部と前記気液分離部を連通する第２連通部を有するヘッダと
を備えたことを特徴とする冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば冷媒循環量が変動可能な車両用空気調和装置、車両用冷凍装置、あるいは車両用冷蔵装置等の冷凍サイクルに関するもので、特に冷媒凝縮器、受液器、過冷却器およびサイトグラスを冷媒配管により順次接続してなる車両用空気調和装置の冷凍サイクルに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両用空気調和装置の冷凍サイクルを構成する冷媒凝縮器と受液器（レシーバ）とは、冷凍サイクルの高圧側に接続されているため、高圧の圧力が加わっても変形や破損が生じない高強度の構造でなければならない。したがって、冷媒凝縮器のヘッダや受液器等の高圧容器は、構造上の条件として円筒形状に形成することが望ましい。
【０００３】
この構造上の条件を満たすものとして、冷媒凝縮器と受液器とを別個独立して配設した冷凍サイクルが一般的であるが、冷媒凝縮器の出口と受液器の入口とを接続するパイプ等の継手が必要となり、部品点数の低減、つまり製品コストや組付作業工数の低減が困難であると共に、冷媒凝縮器と受液器とでそれぞれ独立した取付スペースが必要となるため、冷凍サイクル機器の小型化による車両搭載性向上の要望に応えることができないという不具合が生じていた。
【０００４】
そこで、上記の不具合を解消する目的で、例えば特開平４−４３２７１号公報においては、冷媒圧縮機の吐出口より冷媒が流入する入口側ヘッダ、この入口側ヘッダにて分配された冷媒を空気と熱交換させて凝縮させる複数本の凝縮用チューブ、これらの凝縮用チューブの出口に接続された出口側ヘッダ、この出口側ヘッダの背壁に接続され、内部に気液分離室が形成された受液器、この受液器の上端開口に嵌め込まれ、サイトグラスを設けたサイトグラスボディ、および受液器内に収容されたドライヤ等から構成された受液器一体型冷媒凝縮器が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の受液器一体型冷媒凝縮器の場合、受液器の必要容量は、サイトグラスでの泡消えに必要な量、冷媒洩れに対する余裕量、車両の運転条件の違いによる冷媒変動量の総和となるため、一般に３５０（cc）〜４００（cc）程必要である。この容量を確保し、且つ冷媒凝縮器の出口側ヘッダに取り付けるには、受液器の断面積を大きくする必要がある。
【０００６】
したがって、従来の受液器一体型冷媒凝縮器においては、冷媒凝縮器と受液器とを接続するパイプが不要となっても、受液器の体格（サイズ）が大型となるため、出口側ヘッダよりコアの幅方向への張出部分の体格が増加するので、冷媒凝縮器にとって冷媒と空気との熱交換に寄与しないデッドスペースが増加することになる。
【０００７】
特に、車両搭載スペースが一定であれば、受液器の体格、つまりデッドスペースが増加した分だけ、冷媒凝縮器の有効放熱面積が小さくなり、冷凍サイクルの効率を低下させるという問題点が生じる。したがって、冷凍サイクルの効率を考慮すればできる限り受液器を小さくする必要がある。また、受液器と冷媒凝縮器とが別体であっても、省冷媒という見方をすれば受液器はできる限り小型化することが望ましい。
【０００８】
【発明の目的】
この発明の目的は、受液器の必要容量のうち、サイトグラスの泡消えに必要な量を不要とすることで受液器の小型化を図ることが可能な冷凍サイクルを提供することにある。また、デッドスペースを減少して、コアの有効放熱面積の縮小化を防止することが可能な受液器一体型冷媒凝縮器を備えた冷凍サイクルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機と、この冷媒圧縮機より流入した冷媒を凝縮させる複数の凝縮用チューブ部、およびこれらの凝縮用チューブ部より流入した冷媒を合成させる冷媒合成部を有する冷媒凝縮器と、この冷媒凝縮器の冷媒合成部より流入した冷媒を気液分離して液相冷媒のみ流出させる受液器と、この受液器より流入した冷媒を分配する冷媒分配部、およびこの冷媒分配部より分配された冷媒を過冷却する過冷却用チューブ部を有する過冷却器と、この過冷却器より流入した冷媒の状態を観察するためのサイトグラスと、このサイトグラスより流入した冷媒を膨張させる温度作動式膨張弁と、この温度作動式膨張弁より流入した冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器とを備えた冷凍サイクルであって、
前記受液器の必要容量（内容積）をＶR 、
前記冷媒凝縮器の容量（内容積）と前記過冷却器の容量（内容積）との和をＶCOND、
前記冷媒蒸発器の容量（内容積）をＶEVA 、
前記過冷却用チューブ部の容量（内容積）をＶSC、
前記冷媒合成部の容量（内容積）と前記冷媒分配部の容量（内容積）との和をＶh としたとき、
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・ＶCOND（cc）＋３４．３×１０-3・ＶEVA （cc）
Ｖ2 ＝１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５×（Ｖh ＋ＶSC）（cc）
ＶR ≧０．８×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）（cc）
ＶR ≦１．２×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）（cc）
の関係を満足する技術手段を採用した。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機と、この冷媒圧縮機より流入した冷媒を凝縮させる複数の凝縮用チューブ部、およびこれらの凝縮用チューブ部より流入した冷媒を合成させる冷媒合成部を有する冷媒凝縮器と、この冷媒凝縮器の冷媒合成部より流入した冷媒を気液分離して液相冷媒のみ流出させる受液器と、この受液器より流入した冷媒を分配する冷媒分配部、およびこの冷媒分配部より分配された冷媒を過冷却する過冷却用チューブ部を有する過冷却器と、この過冷却器より流入した冷媒の状態を観察するためのサイトグラスと、このサイトグラスより流入した冷媒を膨張させる第１温度作動式膨張弁と、この第１温度作動式膨張弁に対して並列して接続され、前記サイトグラスより流入した冷媒を膨張させる第２温度作動式膨張弁と、前記第１温度作動式膨張弁より流入した冷媒を蒸発させる第１冷媒蒸発器と、この第１冷媒蒸発器に対して並列して接続され、前記第２温度作動式膨張弁より流入した冷媒を蒸発させる第２冷媒蒸発器と、前記サイトグラスの出口と前記第２温度作動式膨張弁の入口とを接続する冷媒配管と、この冷媒配管の途中に設けられ、前記冷媒配管を開閉する開閉弁とを備えた冷凍サイクルであって、
前記受液器の必要容量（内容積）をＶR 、
前記冷媒凝縮器の容量（内容積）と前記過冷却器の容量（内容積）との和をＶCOND、
前記第１冷媒蒸発器の容量（内容積）をＶFEVA、
前記第２冷媒蒸発器の容量（内容積）をＶREVA、
前記過冷却用チューブ部の容量（内容積）をＶSC、
前記開閉弁から前記第２温度作動式膨張弁までの冷媒配管の容量（内容積）をＶP 、
前記冷媒合成部の容量（内容積）と前記冷媒分配部の容量（内容積）との和をＶh としたとき、
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・ＶCOND（cc）＋３４．３×１０-3・ＶFEVA（cc）
Ｖ2 ＝１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５×（Ｖh ＋ＶSC）（cc）
Ｖ4 ＝ＶP （cc）＋６．５×１０-2・ＶREVA（cc）
ＶR ≧０．８×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＋Ｖ4 ）（cc）
ＶR ≦１．２×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＋Ｖ4 ）（cc）
の関係を満足する技術手段を採用した。
【００１１】
請求項１に記載の冷凍サイクルの前記受液器の必要容量（内容積）を、１００（cc）以上２００（cc）以下に設定しても良い。また、請求項３に記載の冷凍サイクルの前記受液器の必要容量（内容積）を、１２０（cc）以上３５０（cc）以下に設定しても良い。
【００１２】
この発明を、内部を流れる冷媒を凝縮する凝縮部、およびこの凝縮部で凝縮された冷媒を過冷却する過冷却部を有するコアと、前記凝縮部の出口側に接続された冷媒合成部、および前記過冷却部の入口側に接続された冷媒分配部を有するヘッダと、このヘッダの前記コア側に対して異なる側または逆側に接続され、内部に流入した冷媒を気液分離する受液器本体とを備え、
前記受液器本体は、前記冷媒合成部に連通する第１連通部、および前記冷媒分配部に連通する第２連通部を有する受液器一体型冷媒凝縮器を備えた冷凍サイクルに用いても良い。
【００１３】
また、この発明を、内部を流れる冷媒を凝縮する凝縮部、およびこの凝縮部で凝縮された冷媒を過冷却する過冷却部を有するコアと、前記凝縮部の出口側に接続された冷媒合成部、前記過冷却部の入口側に接続された冷媒分配部、および冷媒を気液分離する気液分離部を有するヘッダとを備え、
前記気液分離部は、前記冷媒合成部に連通する第１連通部、および前記冷媒分配部に連通する第２連通部を有する受液器一体型冷媒凝縮器を備えた冷凍サイクルに用いても良い。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、過冷却器を受液器よりも下流側に接続し、さらにサイトグラスを過冷却器よりも下流側に接続しているため、受液器での気液分離性を確実にしなくても、受液器内で気液界面ができるだけの十分な冷媒量が冷凍サイクル内に充填されているならば、過冷却器にて気泡状の気相冷媒が完全に消滅して泡消えし、サイトグラスまで気泡状態の気相冷媒が到達することはない。
【００１５】
したがって、冷凍サイクル内に充填される全ての冷媒量のうちサイトグラスの泡消えに必要な冷媒量は不要となるので、受液器の内容量は、冷凍サイクル内の冷媒循環量の変化等の運転条件の違いによる冷媒変動量と冷媒洩れに対する余裕量の分だけ見込んでおけば良い。このため、受液器の必要容量をサイトグラスの泡消えに必要な冷媒量の分だけ小さくすることができるので、受液器の小型化を図ることができる。したがって、仮に冷媒凝縮器、受液器および過冷却器を一体化した受液器一体型冷媒凝縮器であっても、冷媒凝縮器の有効放熱断面積が縮小化することを防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、冷凍サイクル内に充填される全ての冷媒量のうちサイトグラスの泡消えに必要な冷媒量は不要となるので、受液器の内容量は、開閉弁を開弁した時と開閉弁を閉弁した時の運転条件の違いによる冷媒変動量と冷媒洩れに対する余裕量の分だけ見込んでおけば良い。このため、受液器の必要容量をサイトグラスの泡消えに必要な冷媒量の分だけ小さくすることができるので、受液器の小型化を図ることができる。したがって、仮に冷媒凝縮器、受液器および過冷却器を一体化した受液器一体型冷媒凝縮器であっても、デッドスペースが減少するので、冷媒凝縮器の有効放熱断面積が縮小化することを防止することができる。
【００１７】
【実施例】
〔第１実施例の構成〕
図１ないし図５はこの発明の第１実施例を示したもので、図１は自動車用空気調和装置の冷凍サイクルを示した図で、図２および図３はその冷凍サイクルに組み込まれた受液器一体型冷媒凝縮器を示した図である。
【００１８】
自動車用空気調和装置の冷凍サイクル１は、レシーバサイクルであって、冷媒圧縮機２、受液器一体型冷媒凝縮器３、サイトグラス４、膨張弁５、冷媒蒸発器６、およびこれらを順次接続する金属製パイプまたはゴム製パイプよりなる冷媒配管７等から構成されている。
【００１９】
冷媒圧縮機２は、自動車のエンジンルーム（図示せず）内に設置されたエンジンＥにベルト２ａと電磁クラッチ（動力断続手段）２ｂを介して連結されている。この冷媒圧縮機２は、エンジンＥの回転動力が伝達されると、冷媒蒸発器６より内部に吸入した気相（ガス）冷媒を圧縮して、高温高圧の気相冷媒を受液器一体型冷媒凝縮器３へ吐出するコンプレッサである。
【００２０】
サイトグラス４は、受液器一体型冷媒凝縮器３の冷媒出口に冷媒配管７を介して接続され、冷凍サイクル１内を循環する冷媒の気液状態を観察して、冷凍サイクル内封入冷媒量の過不足を点検する冷媒量点検手段として働く。このサイトグラス４は、自動車のエンジンルーム内において点検者が視認し易い場所、例えば受液器一体型冷媒凝縮器３に隣設した冷媒配管７の途中に単独で架装されている。
【００２１】
そして、サイトグラス４は、図１に示したように、両端部が冷媒配管７に溶接や締結等の手段で接続される管状の金属ボディ１１、およびこの金属ボディ１１の上面に形成された覗き窓１２に嵌め込まれた溶着ガラス１３等より構成されている。一般に覗き窓１２から気泡が見えるときは冷媒封入量が不足しており、気泡が見えないときは冷媒封入量が適正量である。
【００２２】
膨張弁５は、本発明の温度作動式膨張弁であって、例えば絞り弁を構成する弁ケース、弁体等よりなる弁本体１４、およびこの弁本体１４の弁体を駆動する感温エレメント１５等から構成され、冷媒蒸発器６内における冷媒の気化状態に即応して冷凍サイクル１内の冷媒循環量を調節するエキスパンションバルブ、温度自動膨張弁である。
【００２３】
弁本体１４は、冷媒入口側がサイトグラス４に冷媒配管７を介して接続され、冷媒出口側が冷媒蒸発器６の冷媒入口に冷媒配管７を介して接続されている。この弁本体１４は、サイトグラス４より流入した高温高圧の液相冷媒を小さな絞り孔（図示せず）から噴射させることにより急激に膨張させて低温定圧の気液二相の霧状冷媒にする減圧手段として働く。
【００２４】
感温エレメント１５は、感温筒１６、キャピラリチューブ１７、動力部１８等を備えている。感温筒１６は、内部に冷媒と同じ成分のガスが封入されており、吸入口より冷媒圧縮機２内に吸入される気相冷媒の過熱度（スーパーヒート）、すなわち、冷媒蒸発器６の冷媒出口より流出した冷媒の温度変化を検出する冷媒温度検出手段として働く。
【００２５】
キャピラリチューブ１７は、冷媒蒸発器６を迂回するように配され、感温筒１６内と動力部１８の片側の圧力室内とを連通する導圧管路を形成し、感温筒１６内の圧力変化を動力部１８の片側の圧力室内に導く導圧手段として働く。
動力部１８は、ハウジング、ダイヤフラムまたはベローズ等よりなり、片側の圧力室内の圧力変化に基づいて、上記の絞り孔の開口度合を調整する弁体を駆動する弁体駆動手段として働く。
【００２６】
なお、膨張弁５は、冷媒蒸発器６の冷媒出口より流出した冷媒の温度が上昇すると感温筒１６内のガスが膨張し、動力部１８、弁体が動いて絞り孔を大きくして冷凍サイクル１内の冷媒の循環量を増加させる。また、逆に、膨張弁５は、冷媒蒸発器６の冷媒出口より流出した冷媒の温度が下降すると感温筒１６内のガスが圧縮し、動力部１８、弁体が動いて絞り孔を小さくして冷凍サイクル１内の冷媒の循環量を減少させる。
【００２７】
冷媒蒸発器６は、エバポレータであって、冷媒圧縮機２の吸入口と膨張弁５の冷媒出口との間に接続され、膨張弁５の冷媒出口より内部に流入した気液二相状態の冷媒を遠心式ファン等の遠心式送風機により吹き付けられる室外空気または室内空気と熱交換させて冷媒を蒸発気化させ、その蒸発潜熱により送風空気を冷却する冷媒蒸発手段、冷却手段として働く。
【００２８】
次に、この実施例の受液器一体型冷媒凝縮器３を図１ないし図３に基づいて詳細に説明する。この受液器一体型冷媒凝縮器３は、例えば高さが３００mm〜４００mm、幅が３００mm〜６００mmの大きさで、自動車のエンジンルーム内の走行風を受け易い場所、通常はラジエータの前方側に位置するように設置されている。
【００２９】
受液器一体型冷媒凝縮器３は、冷媒凝縮器に受液器と過冷却器を一体化したもので、放熱器本体８および受液器本体９等から構成されている。
放熱器本体８は、熱交換を行うコア２０、このコア２０の水平方向の一端側に配された第１ヘッダ２１、およびコア２０の水平方向の他端側に配された第２ヘッダ２２等から構成され、これらの構成部品は全てアルミニウムで形成され、炉中にて一体ろう付けして製造されている。
【００３０】
次に、この実施例の放熱器本体８のコア２０を図１ないし図３に基づいて説明する。このコア２０は、凝縮部２３および過冷却部２４よりなり、これらの上端部および下端部に２個のサイドプレート２５がろう付け等の接合手段により接合されている。
【００３１】
凝縮部２３は、水平方向に延びる複数本（この実施例では１２本）の凝縮用チューブ２６および複数の凝縮用コルゲートフィン２７よりなり、これらはろう付け等の接合手段により交互に接合されている。この凝縮部２３は、冷媒圧縮機２の吐出口に冷媒配管７を介して接続され、冷媒圧縮機２より内部に流入した気相冷媒をクーリングファン（図示せず）等により送られてくる室外空気と熱交換させて冷媒を凝縮液化させる冷媒凝縮手段として働く。
【００３２】
過冷却部２４は、水平方向に延びる複数本（この実施例では４本）の過冷却用チューブ２８および複数の過冷却用コルゲートフィン２９よりなり、これらはろう付け等の接合手段により交互に接合されている。この過冷却部２４は、上側に配置された凝縮器本体８より下方に隣接して設けられ、受液器本体９より内部に流入した液相冷媒をクーリングファン等により送られてくる室外空気と熱交換させて冷媒を過冷却する冷媒過冷却手段として働く。
【００３３】
サイドプレート２５は、受液器一体型冷媒凝縮器３を自動車の車体に取り付けるための取付用ブラケット（図示せず）を固定する取付用ステーであって、アルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをプレス加工することによって図示の所定形状が得られ、水平方向の両端部にそれぞれ第１、第２ヘッダ２１、２２にそれぞれ差し込まれる挿入片３１、３２が一体成形されている。
【００３４】
複数本の凝縮用チューブ２６は本発明の凝縮用チューブ部であって、複数本の過冷却用チューブ２８は本発明の過冷却用チューブ部である。そして、複数本の凝縮用チューブ２６および複数本の過冷却用チューブ２８は、冷媒流路形成手段であって、耐腐食性、熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金材を押出し加工することによって断面形状が長円形状の偏平チューブを使用しており、内部に複数の冷媒流路を有している。
【００３５】
なお、凝縮用チューブ２６または過冷却用チューブ２８として、この偏平チューブの代わりに丸形チューブを使用しても良い。そして、凝縮用チューブ２６は、過冷却用チューブ２８と異なる形状のチューブを使用しても良い。また、過冷却用チューブ２８は、凝縮用チューブ２６と異なる形状のチューブを使用しても良い。
【００３６】
コルゲートフィン２７、２９は、冷媒の放熱効率を向上させるための放熱促進手段で、耐腐食性および熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをコルゲート形状にプレス加工した放熱フィンである。なお、放熱フィンとしてコルゲートフィン２７、２９の代わりにプレートフィン等の他の放熱促進手段を使用しても良い。
【００３７】
そして、複数本の凝縮用チューブ２６内を流れる冷媒は、第１ヘッダ２１から第２ヘッダ２２へ流れ、つまり水平方向の一端側から他端側へ流れ、逆に複数本の過冷却用チューブ２８内を流れる冷媒は、第２ヘッダ２２から第１ヘッダ２１へ流れ、つまり水平方向の他端側から一端側へ流れる。また、この実施例では、凝縮用チューブ２６の本数を、過冷却用チューブ２８の本数よりも多くしてあり、実験的経験によれば、過冷却用チューブ２８の本数はコア２０の面積（放熱器本体８の有効放熱面積）の全体の１５％〜２０％程度が好ましい。
【数１】
（過冷却部２４の放熱面積）＝（放熱器本体８の有効放熱面積）×（０．１５〜０．２０）
【００３８】
次に、この実施例の放熱器本体８の第１ヘッダ２１を図１ないし図３に基づいて説明する。この第１ヘッダ２１は、断面形状が略Ｕ字状のヘッダプレート３３、断面形状が半円弧状のタンクプレート３４、および２個のキャップ３５よりなり、上下方向に延びる略円筒体を形成している。第１ヘッダ２１の上側部には複数本の凝縮用チューブ２６の上流側端（入口側端）が接続され、下側部には複数本の過冷却用チューブ２８の下流側端（出口側端）が接続されている。
【００３９】
ヘッダプレート３３およびタンクプレート３４は、それぞれ耐腐食性および熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをプレス加工することによって上記した所定の形状に一体成形されている。
【００４０】
ヘッダプレート３３には、プレス加工により長円形状の抜き穴３６が多数形成され、上下端部に抜き穴３６よりも小さい２個の貫通穴３７がそれぞれ形成されている。多数の抜き穴３６内には、複数本の凝縮用チューブ２６の上流側端および複数本の過冷却用チューブ２８の下流側端が差し込まれている。また、２個の貫通穴３７内には、サイドプレート２５の挿入片３１が差し込まれている。
【００４１】
タンクプレート３４には、プレス加工により内部を上下に仕切る第１セパレータ３８を固定するための穴部３９、入口配管４０の下流端が差し込まれる円形状の冷媒入口４１、および出口配管４２の上流端が差し込まれる円形状の冷媒出口４３が形成されている。
【００４２】
第１セパレータ３８は、略円板形状に形成され、第１ヘッダ２１の内部空間を、複数本の凝縮用チューブ２６の冷媒通路のみに連通する入口側連通室４４と複数本の過冷却用チューブ２８の冷媒通路のみに連通する出口側連通室４５とに２分割する仕切り手段である。
【００４３】
入口配管４０は、円管形状に形成され、冷媒圧縮機２の吐出口より吐出された高温高圧の気相冷媒を入口側連通室４４内に流入させるための配管で、ろう付け等の接合手段により冷媒入口４１に接合されている。
出口配管４２は、円管形状に形成され、出口側連通室４５内の液相冷媒をサイトグラス４側へ送り出す配管で、ろう付け等の接合手段により冷媒出口４３に接合されている。
【００４４】
２個のキャップ３５は、アルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをプレス加工することによって図３に示した形状にそれぞれ一体成形されている。２個のキャップ３５は、第１ヘッダ２１の上下端部の開口部分にろう付け等の接合手段により接合される略円環状の接合片３５ａ、およびこの接合片３５ａより窪んでおり、第１ヘッダ２１の上下端部の開口部分を塞ぐ略円板状の閉塞部３５ｂ等をそれぞれ有している。
【００４５】
次に、この実施例の放熱器本体８の第２ヘッダ２２を図１ないし図３に基づいて説明する。この第２ヘッダ２２は、断面形状が略Ｕ字状のヘッダプレート４６、断面形状が略半円弧形状のタンクプレート４７、および２個のキャップ４８よりなり、受液器本体９と一体化されて、上下方向に延びる二重筒体を構成している。第２ヘッダ２２の上側部には複数本の凝縮用チューブ２６の下流側端（出口側端）が接続され、下側部には複数本の過冷却用チューブ２８の上流側端（入口側端）が接続されている。
【００４６】
ヘッダプレート４６およびタンクプレート４７は、それぞれ耐腐食性および熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをプレス加工することによって上記した所定の形状に一体成形されている。
【００４７】
ヘッダプレート４６には、プレス加工により長円形状の抜き穴４９が多数形成され、上下端部に抜き穴４９よりも小さい２個の貫通穴５０がそれぞれ形成されている。多数の抜き穴４９内には、複数本の凝縮用チューブ２６の下流側端および複数本の過冷却用チューブ２８の上流側端が差し込まれている。また、２個の貫通穴５０内には、サイドプレート２５の挿入片３２が差し込まれている。
【００４８】
タンクプレート４７には、プレス加工により内部を上下に仕切る第２セパレータ５１を固定するための穴部（図示せず）、および受液器本体９が当接する平坦部５２が形成されている。その平坦部５２は、プレス加工により形成され、受液器本体９を取り付ける取付部として働く。
【００４９】
第２セパレータ５１は、略円板形状に形成され、第２ヘッダ２２の内部空間を、複数本の凝縮用チューブ２６の冷媒通路のみに連通する上流側連通室（冷媒合成部）５３と複数本の過冷却用チューブ２８の冷媒通路のみに連通する下流側連通室（冷媒分配部）５４とに２分割する仕切り手段である。
【００５０】
２個のキャップ４８は、アルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをプレス加工することによって図３に示した形状にそれぞれ一体成形されている。２個のキャップ４８は、第２ヘッダ２２の上下端部の開口部分にろう付け等の接合手段により接合される略円環状の接合片４８ａ、およびこの接合片４８ａより窪んでおり、第２ヘッダ２２の上下端部の開口部分を塞ぐ略円板状の閉塞部４８ｂ等をそれぞれ有している。
【００５１】
以上のように、この実施例の放熱器本体８は、第１ヘッダ２１の入口側連通室４４、コア２０の凝縮部２３および第２ヘッダ２２の上流側連通室５３等から凝縮器本体（コンデンサ）５７が構成されている。また、放熱器本体８は、第１ヘッダ２１の出口側連通室４５、コア２０の過冷却部２４および第２ヘッダ２２の下流側連通室５４等から過冷却器本体（サブクーラ）５８が構成されている。
【００５２】
次に、この実施例の受液器本体９を図１ないし図３に基づいて詳細に説明する。この受液器本体９は、レシーバ（受液部）であって、凝縮器本体５７より内部に流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに気液分離して、液相冷媒のみ過冷却器本体５８に供給する気液分離手段として働く。そして、受液器本体９は、筒状体６１および２個のキャップ６２よりなり、受液器本体９の必要容量ＶR は１００（cc）以上２００（cc）以下に設定されている。
【００５３】
筒状体６１は、タンクプレート４７に対向する面に平坦部６３を持つ略円筒形状に形成したアルミニウムまたはアルミニウム合金材である。なお、筒状体６は両面をクラッド処理したプレート材をプレス加工または押出し加工することで略円筒形状に形成されている。その平坦部６３は、第２ヘッダ２２に取り付けられる被取付部として働く。そして、タンクプレート４７の平坦部５２および筒状体６１の平坦部６３は、第２ヘッダ２２の横方向（水平方向）への突出量を低減すると共に、筒状体６１とタンクプレート４７との間のろう付け面積を確保するために設けられている。
【００５４】
また、筒状体６１の内部空間は、受液部である気液分離室６４を構成している。この気液分離室６４は、上流側連通室５３の底部（第２セパレータ５１）近くに設けられた略矩形状の冷媒流入口（第１連通部）６５を介して上流側連通室５３内に連通し、下流側連通室５４に設けられた略矩形状の冷媒流出口６６を介して下流側連通室５４内に連通している。なお、図２に示した気液分離室６４内の冷媒液面（気液界面）Ｒは、冷凍サイクル１内に充填された冷媒量が通常の適正量であるときのレベルである。
【００５５】
２個のキャップ６２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金材にろう材をクラッド処理した金属プレートをプレス加工することによって図３に示した形状にそれぞれ一体成形されている。２個のキャップ６２は、筒状体６１の上下端部の開口部分にろう付け等の接合手段により接合される略円環状の接合片６２ａ、およびこの接合片６２ａより窪んでおり、筒状体６１の上下端部の開口部分を塞ぐ略円板状の閉塞部６２ｂ等をそれぞれ有している。
【００５６】
なお、気液分離室６４は、上流側連通室５３より内部に流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに気液分離して液相冷媒のみを下流側連通室５４へ送り出す役割を果たしている。また、この実施例では、タンクプレート４７の平坦部５２と筒状体６１の平坦部６３とにより、上流側連通室５３および下流側連通室５４と気液分離室６４とを仕切る仕切り手段を構成している。
【００５７】
さらに、この実施例では、図１ないし図３に示したように、受液器本体９の上端を第２ヘッダ２２の上端よりも低くすると共に、受液器本体９の下端を第２ヘッダ２２の下端よりも高くし、これにより受液器本体９の上下方向（天地方向）の長さを第２ヘッダ２２の上下方向の長さよりも短くしている。
【００５８】
そして、冷媒流入口６５は、上流側連通室５３の下部（凝縮器本体５７の最下部）で開口し、上流側連通室５３内の冷媒を気液分離室６４内の冷媒液面Ｒより下方の液冷媒貯溜部に流入させる冷媒流入手段である。
また、冷媒流出口６６は、冷媒流入口６５より下方で開口し、気液分離室６４内の液冷媒を下流側連通室５４内に流出させる冷媒流出手段である。
【００５９】
〔受液器本体９の必要容量の設定について〕
次に、受液器本体９の必要容量を決定する手段について図４ないし図５に基づいて説明する。ここで、図４は冷凍サイクル１内の冷媒封入量に対する受液器一体型冷媒凝縮器３中の冷媒の挙動を示したグラフである。
【００６０】
ここで、図４のグラフ中のＶ1 は冷凍サイクル１の運転条件の違い（例えば冷凍負荷の変化、冷凍サイクル１内の冷媒循環量の変化）による冷媒変動分である。この冷凍サイクル１内の冷媒変動は、受液器一体型冷媒凝縮器３の各部位での高圧圧力や凝縮温度が変化することによって冷媒の密度が変化し、受液器一体型冷媒凝縮器３内の冷媒存在量が変化することにより起こる。
【００６１】
なお、この場合、冷媒配管７内の冷媒および冷媒圧縮機２内の冷媒は殆ど密度が変化しないので、主として冷媒変動分Ｖ1 に影響を及ぼすものは凝縮器本体５７の内容積（容量）と冷媒蒸発器６の内容積（容量）である。すなわち、凝縮器本体５７は入口の冷媒過熱度および凝縮圧力により冷媒存在量が変化し、冷媒蒸発器６は凝縮圧力と蒸発圧力との関数である入口冷媒乾き度および蒸発圧力により変化する。さらに、この実施例のように膨張弁５が温度作動式である場合は冷媒蒸発器６の出口過熱度の影響も受ける。
【００６２】
ここで、受液器一体型冷媒凝縮器３の容量、すなわち、凝縮器本体５７の容量と過冷却器本体５８の容量との和をＶCOND（cc）と定義し、且つ冷媒蒸発器６の容量をＶEVA （cc）と定義すると、冷凍サイクル１の運転条件の違いによる冷媒変動量Ｖ1 （cc）は下記の数２の式（実験式）で表される。
【数２】
Ｖ1 ＝（ａ1 ×ＶCOND＋ａ2 ×ＶEVA ）（cc）
【００６３】
次に、図４のグラフ中のＶ3 は泡消え点から受液器本体９内の液面開始点までに受液器一体型冷媒凝縮器３内に溜まる冷媒分である。そして、図５に示したように、過冷却部５４の複数本の過冷却用チューブ２８の容量をＶSC（cc）と定義し、且つ受液器本体９へ流入する側の第２ヘッダ２２の上流側連通室５３と受液器本体９より流出する側の下流側連通室５４の容量の和をＶh （cc）と定義すると、冷媒分Ｖ3 は下記の数３の式（実験式）で表される。
【数３】
Ｖ3 ＝ａ3 ・（Ｖh ＋ＶSC）（cc）
【００６４】
次に、図４のグラフ中のＶ2 は冷凍サイクル１からの冷媒洩れに対する余裕分である。この余裕分Ｖ2 は、冷凍サイクル１からの年間洩れ量をｇｍ（ｇ／年）と定義し、冷凍サイクル１の保障年数をｎ年と定義し、且つ一般使用条件の凝縮温度（＝６０℃）での液相冷媒密度をρ（ｇ／cc）と定義すると、下記の数４の式（実験式）で表される。
【数４】
Ｖ2 （cc）＝ｇｍ・ｎ／ρ
【００６５】
そして、各種の実験により上記の各係数は次の通り得られた。
ａ1 ＝１．５２×１０-3（cc／cc）、ａ2 ＝３４．３×１０-3（cc／cc）
ａ3 ＝０．６５（cc／cc）、ｇｍ＝１５（ｇ／年）、ρ＝１．０５（ｇ／cc）
【００６６】
上記の実験式（数２の式〜数４の式）を基に代表車種｛Ａ車：軽自動車（エンジンＥの排気量が６６０cc）、Ｂ車：小型自動車（エンジンＥの排気量が１６００cc）、Ｃ車：中型自動車（エンジンＥの排気量が２８００cc）｝の冷凍サイクル１に対して受液器本体９の必要容量ＶR を保障年数をｎ＝１２年として試算した結果を表１に示した。
【００６７】
【表１】
0003644077.tif 000002
【００６８】
例えばＡ車では、受液器本体９の必要容量ＶR は上記の実験式に表１の値を代入することにより、下記の数５の式のように決定される。
【数５】
0003644077.tif 000003
【００６９】
なお、ｂ1 、ｂ2 は種々の冷凍サイクルに対して計算より得られた値を、設定された受液器本体９の必要容量（３〜５種類程度）のバリエーションに対応できるようにするための係数で、係数ｂ1 は０．８、係数ｂ2 は１．２である。
【００７０】
したがって、Ａ車の受液器本体９の必要容量ＶR は、下限値は１３０（cc）であり、上限値は１９４（cc）であり、この間の範囲に設定されることが望ましい。なお、表１においては１６０（cc）に設定されているが、最も望ましい値は１６２（cc）である。
【００７１】
例えばＢ車では、受液器本体９の必要容量ＶR は上記の実験式に表１の値を代入することにより、下記の数６の式のように決定される。
【数６】
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・３５０＋３４．３×１０-3・９５０≒３３（cc）
Ｖ2 ＝１５・１２／１．０５≒１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５・８０＝５２（cc）
Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＝３３＋１７０−５２≒１５１（cc）
ＶR ≧０．８×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）
ＶR ≦１．２×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）
【００７２】
したがって、Ｂ車の受液器本体９の必要容量ＶR は、下限値は１２１（cc）であり、上限値は１８１（cc）であり、この間の範囲に設定されることが望ましい。なお、表１においては１５０（cc）に設定されているが、最も望ましい値は１５１（cc）である。
【００７３】
例えばＣ車では、受液器本体９の必要容量ＶR は上記の実験式に表１の値を代入することにより、下記の数７の式のように求められる。
【数７】
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・４００＋３４．３×１０-3・１２００≒４２（cc）
Ｖ2 ＝１５・１２／１．０５≒１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５・１２０＝７８（cc）
Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＝４２＋１７０−７８≒１３４（cc）
ＶR ≧０．８×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）
ＶR ≦１．２×（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ）
【００７４】
したがって、Ｃ車の受液器本体９の必要容量ＶR は、下限値は１０７（cc）であり、上限値は１６１（cc）であり、この間の範囲に設定されることが望ましい。なお、表１においては１３０（cc）に設定されているが、最も望ましい値は１３４（cc）である。
【００７５】
〔第１実施例の作用〕
次に、この実施例の冷凍サイクル１の作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００７６】
自動車用空気調和装置の運転が開始されると、電磁クラッチ２ｂが通電され、冷媒圧縮機２がベルト２ａと電磁クラッチ２ｂを介してエンジンＥによって回転駆動される。このため、冷媒圧縮機２内で圧縮されて吐出口から吐出された高温高圧の気相冷媒は、冷媒配管７、入口配管４０を通って第１ヘッダ２１の入口側連通室４４内に流入する。入口側連通室４４内に流入した気相冷媒は、入口側連通室４４内で複数本の凝縮用チューブ２６に分配される。
【００７７】
そして、複数本の凝縮用チューブ２６に分配された気相冷媒は、これらの凝縮用チューブ２６の冷媒通路を通過する際に凝縮用コルゲートフィン２７を介して室外空気と熱交換して凝縮液化され、一部の気相冷媒を残して殆ど液相冷媒となる。この冷媒は、複数本の凝縮用チューブ２６より第２ヘッダ２２の上流側連通室５３内に流入し、この上流側連通室５３内に一旦合成される。これにより、複数本の凝縮用チューブ２６の下流端より出る細かい気泡状の気相冷媒が上流側連通室５３内で合成されて径の大きい気泡状の気相冷媒となって浮力の影響を大きく受けるようになる。
【００７８】
次いで、上流側連通室５３内に流入した冷媒は、上流側連通室５３の下部で開口する冷媒流入口６５を介して受液器本体９の気液分離室６４内へ送り出され、気液分離室６４内の冷媒液面Ｒより下方の液冷媒中に流入する。気液分離室６４では、その断面積をある程度大きくとることで、冷媒の速度を低速化し、且つ気泡状の気相冷媒の浮力を利用して、冷媒の気液分離を行う。
【００７９】
また、上流側連通室５３から冷媒流入口６５を通って、冷媒が気液分離室６４内の下方の液冷媒中に流入するようになっているので、気液分離室６４内で冷媒流入による冷媒液面Ｒの波立ちが発生せず、より一層冷媒の気液分離が良好となる。特に冷媒圧縮機２を高速運転した時のように冷媒循環量が大きい場合でも、冷媒液面Ｒの波立ちが生じないので、受液器本体９の断面積を格別に大きくしなくても、気液分離が良好に行われ、受液器本体９内に安定した気液界面ができる。
【００８０】
さらに、第２セパレータ５１によって、複数本の凝縮用チューブ２６のうちの最下部の凝縮用チューブ２６の下流端から複数本の過冷却用チューブ２８のうちの最上部の過冷却用チューブ２８の上流端までの流路長さを長くとって、浮力による気液分離をし易くしている。
【００８１】
その上、第２セパレータ５１によって、複数本の凝縮用チューブ２６から第２ヘッダ２２内に流入した冷媒がＵターンして複数本の過冷却用チューブ２８へ流出するようにしている。このため、凝縮用チューブ２６の下流端より出る細かい気泡状の気相冷媒が前述のごとく上流側連通室５３内に一旦合成され、ここで径の大きい気泡状となって浮力を受け易くなり、その後に遠心力により気液分離し気泡状の気相冷媒がより一箇所（内側）に集められる。
【００８２】
このため、気液が遠心力により分離し気泡状の気相冷媒がより集まることで気泡状の気相冷媒の径がより大きくなり、浮力の影響をより大きく受けて気液分離が容易となる。したがって、冷媒流入口６５より気液分離室６４内へ流入した際に冷媒が気液分離し易くなり、気液分離室６４内において気相冷媒が上方に液相冷媒が下方に滞留するようになる。
【００８３】
したがって、受液器本体９（気液分離室６４）内において気液界面ができるだけの十分な冷媒が冷凍サイクル１内に充填されているならば、気液分離室６４の下部にある冷媒流出口６６からは過冷却度を持たない液相冷媒のみが下流側連通室５４内に流入する。下流側連通室５４内に流入した液相冷媒は、下流側連通室５４内で複数本の過冷却用チューブ２８に分配される。
【００８４】
そして、複数本の過冷却用チューブ２８に分配された液相冷媒は、これらの過冷却用チューブ２８を通過する際に過冷却用コルゲートフィン２９を介して室外空気と熱交換して過冷却され、過冷却度を持つ液相冷媒となり、第１ヘッダ２１の出口側連通室４５内に流入する。
【００８５】
出口側連通室４５内に流入した液相冷媒は、出口配管４２、サイトグラス４を通って膨張弁５の弁本体１４内に流入する。なお、弁本体１４内には配管途中での圧力損失あるいはエンジンルーム雰囲気からの受熱により発生する気相冷媒が供給されることがないため、弁本体１４内に流入する液相冷媒の冷媒循環量が低下することはない。これにより十分な量の霧状冷媒が冷媒蒸発器６内へ供給されるので、冷凍サイクル１の冷凍能力の低下を防止することができる。
【００８６】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、この実施例では、受液器本体９の下流側に過冷却器本体５８が設けられているため、受液器本体９での気液分離が完全でなくても、過冷却器本体５８にて気泡状の気相冷媒は完全に消滅する。そして、サイトグラス４を過冷却器本体５８よりも下流に接続しているため、受液器本体９での気液分離性を確実にしなくても、サイトグラス４の泡消えに必要な冷媒量は不要となる。
【００８７】
すなわち、過冷却器本体５８にて全て液化できる状態まで受液器一体型冷媒凝縮器３で冷却するので十分な冷媒量が冷凍サイクル１内に充填されている時点でサイトグラス４を通過する冷媒は泡消えする。その時点では、受液器本体９内は比容積が大きい気相冷媒で満たされるため、受液器本体９の内容量、つまり気液分離室６４の断面積を殆ど全て冷凍サイクル１の負荷変動や自動車の運転条件の違いによる冷媒変動量と冷媒洩れに対する余裕代として使うことができる。
【００８８】
また、サイトグラス４は、過冷却器本体５８よりも下流に接続されているため、サイトグラス４での泡消点から受液器本体９の冷媒オーバーフロー点までの差を上記余裕代として使うことができる。すなわち、泡消点から受液器本体９に液面が開始されるまでに過冷却器本体５８および凝縮器本体５７に冷媒が溜まる量分だけ受液器本体９の内容量を小さくすることができる。
【００８９】
この結果、受液器本体９の必要容量、つまり気液分離室６４の断面積を小さくすることができるので、受液器本体９の小型化（コンパクト化）を図ることができる。したがって、受液器一体型冷媒凝縮器３であっても受液器一体型冷媒凝縮器３にとって、冷媒と空気との熱変換に寄与しないデッドスペースが減少するので、凝縮器本体５７と過冷却器本体５８の有効放熱断面積が縮小化することを防止することができる。
【００９０】
さらに、この実施例では、受液器一体型冷媒凝縮器３を冷媒圧縮機２の吐出口とサイトグラス４の入口との間に冷媒配管７を介して接続しているので、部品点数の低減即ち製品コストの低減が図られるため、冷凍サイクル１の生産性を向上することができる。また、受液器一体型冷媒凝縮器３を自動車のエンジンルーム内にコンパクトに収めることができるため、省スペースとなる。
【００９１】
〔第２実施例〕
図６および図７はこの発明の第２実施例を示したもので、図６は自動車用空気調和装置の冷凍サイクルのシングル運転を示した図で、図７はその冷凍サイクルのデュアル運転を示した図である。
【００９２】
この実施例の自動車用空気調和装置の冷凍サイクル１は、自動車の車室内の前部にフロントクーラを装着し、自動車のトランクルーム内にリヤクーラを装備しているデュアルエアコン、ワゴン車の車室内の前部にフロントクーラを装着し、車体の天井部にリヤクーラを持つオーバーヘッドデュアルエアコン、あるいはワゴン車の車室内の前部にエアコンを装着し、車体の側壁部にリヤクーラを持つツインエアコンなどに利用されるレシーバサイクルである。
【００９３】
冷凍サイクル１は、フロント側膨張弁（第１温度作動式膨張弁）５ａおよびフロントクーラ用冷媒蒸発器（第１冷媒蒸発器）６ａを配設したフロント側冷媒配管（第１冷媒流路）７ａと、リヤ側膨張弁（第２温度作動式膨張弁）５ｂおよびリヤクーラ用冷媒蒸発器（第２冷媒蒸発器）６ｂを配設したリヤ側冷媒配管（第２冷媒流路）７ｂとを並列接続している。
【００９４】
なお、この実施例の冷凍サイクル１においては、凝縮器本体５７、受液器本体９および過冷却器本体５８は、これらが一体的に組み付けられていても（第１実施例のような受液器一体型冷媒凝縮器３）、それぞれが独立していてもどちらでも良い。
【００９５】
そして、リヤ側冷媒配管７ｂには、通電されると開弁し、通電が停止されると閉弁する電磁弁等のリヤ側開閉弁１０が設置されている。このリヤ側開閉弁１０は、リヤ側冷媒配管７ｂを閉じて冷媒の流れを遮断する閉弁時に冷凍サイクル１をシングル運転（図６参照）に切り替え、リヤ側冷媒配管７ｂを開いて冷媒を流す開弁時に冷凍サイクル１をデュアル運転（図７参照）に切り替える切替手段である。
【００９６】
この実施例の受液器本体９の必要容量ＶR は次の数８の式のように求められる。
【数８】
Ｖ1 ＝１．５２×１０-3・ＶCOND（cc）＋３４．３×１０-3・ＶFEVA（cc）
Ｖ2 ＝１７０（cc）
Ｖ3 ＝０．６５×（Ｖh ＋ＶSC）（cc）
【００９７】
なお、ＶCONDは凝縮器本体５７の容量と過冷却器本体５８の容量との和であり、ＶFEVAはフロントクーラ用冷媒蒸発器６ａの容量であり、ＶSCは過冷却用チューブ部の容量であり、Ｖh は凝縮器本体５７の最終の冷媒合成部の容量と過冷却器本体５８の最初の冷媒分配部の容量との和である。
【００９８】
そして、リアクーラを持つ冷凍サイクル１に対しては、第１実施例の冷凍サイクル１の運転条件の違いによる冷媒変動分に、デュアル運転時とシングル運転時での冷凍サイクル１の運転条件の違いによる冷媒変動に対する余裕分Ｖ4 を加算する必要がある。この冷媒変動に対する余裕分Ｖ4 は、流路切替用のリヤ側開閉弁１０から膨張弁５までのリヤ側冷媒配管７ｂの容量（内容積）ＶP 、リアクーラ用冷媒蒸発器の容量（内容積）ＶREVAに主として支配される。
【００９９】
実験による経験式として下記の数９の式が得られた。
【数９】
Ｖ4 ＝ＶP （cc）＋ａ4 ・ＶREVA（cc）
そして、各種の実験により上記の係数は次の通り得られた。
ａ4 ＝６．５×１０-2（cc／cc）
【０１００】
現在使用しているＶP 、ＶREVAの値は、概ね次の範囲にある。ＶP ＝５（cc）〜１２０（cc）、ＶREVA＝１５０（cc）〜５００（cc）の範囲にある。したがって、Ｖ4 ≒１５（cc）〜１５０（cc）となる。
【０１０１】
したがって、リアクーラを持つ冷凍サイクル１の受液器本体９の必要容量ＶR は、以下の数１０の式のように表される。
【数１０】
ＶR ＝（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＋Ｖ4 ）（cc）
【０１０２】
なお、受液器本体９の必要容量ＶR の望ましい範囲は、（Ｖ1 ＋Ｖ2 −Ｖ3 ＋Ｖ4 ）×（０．８〜１．２）（cc）の範囲である。その（０．８〜１．２）は、第１実施例と同様に、各冷凍サイクル１に対し計算より得られた値を、設定された受液器本体９の必要容量（３〜５種類程度）のバリエーションに対応できるようにするための係数である。
【０１０３】
〔第３実施例〕
図８はこの発明の第３実施例を示したもので、受液器一体型冷媒凝縮器の受液器本体内にドライヤを組み込んだ状態を示した図である。
【０１０４】
この実施例の受液器本体９は、円筒形状の筒状体６１、この筒状体６１内に着脱自在に収容されたドライヤ７１、筒状体６１の上端部の開口部分を閉塞するキャップ（図示せず）、および筒状体６１の下端部の開口部分を閉塞する可溶栓７２等から構成されている。なお、この実施例の場合、受液器本体９の必要容量ＶR はドライヤ７１の容量を除いた量となる。
【０１０５】
ドライヤ７１は、合成ゼオライト、アルミナゲル、シリカゲル等のシリカアルミナ吸着剤などの多数のフロン系冷媒用乾燥剤（以下乾燥剤と略す）７３が用いられている。
【０１０６】
乾燥剤７３が長期間使用している間に崩壊したり、摩耗して微粉化して冷凍サイクル１内に流出すると冷凍サイクル機器にトラブルを与える。そこで、この実施例では、多数の乾燥剤７３の微粉を捕獲するフィルタとして働く濾過袋７４内に入れている。なお、多数の乾燥剤７３をフェルト（耐水性の重質紙）製の袋内に入れても良い。
【０１０７】
可溶栓７２は、アルミニウム合金製で、中央に形成された穴７５内に特殊な半田材（溶解材：例えば１００℃〜１０５℃で溶解）７６を流し込んだメルトボルトである。すなわち、可溶栓７２は、凝縮器本体５７、過冷却器本体５８や受液器本体９等の冷凍サイクル機器のトラブルを防ぐための機能部品である。
【０１０８】
可溶栓７２は、受液器本体９の下端部の開口部分を形成する円筒体７７内に捩じ込まれて固定されている。また、可溶栓７２の外周と円筒体７７の内周との間には、冷媒が外部へ漏洩することを防止するためのシール材としてのＯリング７８が装着されている。なお、円筒体７７は、金属ブロックを切削加工することによって円筒形状に形成されており、受液器本体９の下端部にろう付け等の接合手段により接合されている。
【０１０９】
〔変形例〕
この実施例では、本発明を冷凍サイクル１に適用したが、本発明を車両用冷凍装置、車両用冷蔵装置、車両用冷暖房装置などの車両用空気調和装置の冷凍サイクルに適用しても良い。また、本発明を、家庭用空気調和装置、工場用空気調和装置などの定置式冷凍サイクルに適用しても良い。
【０１１０】
この実施例では、凝縮器本体５７、受液器本体９および過冷却器本体５８を一体化した受液器一体型冷媒凝縮器３を配したが、凝縮器本体５７、受液器本体９および過冷却器本体５８を選択的に組み合わせても、それぞれを独立して設けても良い。
【０１１１】
この実施例では、凝縮器本体５７から受液器本体９への冷媒流入口６５を凝縮器本体５７の最下端に設けたが、冷媒流入口６５を凝縮器本体５７の上端部や中央部に設けても良い。
この実施例では、冷媒流入口６５および冷媒流出口６６をそれぞれ１個ずつ設けたが、冷媒流入口６５または冷媒流出口６６を２個以上設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車用空気調和装置の冷凍サイクルを示した構成図である（第１実施例）。
【図２】受液器一体型冷媒凝縮器を示した断面図である（第１実施例）。
【図３】受液器一体型冷媒凝縮器の主要部を示した分解図である（第１実施例）。
【図４】受液器一体型冷媒凝縮器中の冷媒の挙動を示したグラフである（第１実施例）。
【図５】受液器一体型冷媒凝縮器を示した説明図である（第１実施例）。
【図６】デュアルエアコンの冷凍サイクルのシングル運転を示した構成図（第２実施例）。
【図７】デュアルエアコンの冷凍サイクルのデュアル運転を示した構成図（第２実施例）。
【図８】受液器一体型冷媒凝縮器の受液器本体内にドライヤを組み込んだ状態を示した断面図である（第３実施例）。
【符号の説明】
１  冷凍サイクル
２  冷媒圧縮機
３  受液器一体型冷媒凝縮器
４  サイトグラス
５  膨張弁（温度作動式膨張弁）
６  冷媒蒸発器
７  冷媒配管
８  放熱器本体
９  受液器本体（受液器）
５ａ  フロント側膨張弁（第１温度作動式膨張弁）
５ｂ  リヤ側膨張弁（第２温度作動式膨張弁）
６ａ  フロントクーラ用冷媒蒸発器（第１冷媒蒸発器）
６ｂ  リヤクーラ用冷媒蒸発器（第２冷媒蒸発器）
７ａ  フロント側冷媒配管
７ｂ  リヤ側冷媒配管
１０  リヤ側開閉弁
２０  コア
２１  第１ヘッダ
２２  第２ヘッダ（ヘッダ）
２３  凝縮部
２４  過冷却部
２６  凝縮用チューブ
２８  過冷却用チューブ
５３  上流側連通室（冷媒合成部）
５４  下流側連通室（冷媒分配部）
５７  凝縮器本体（冷媒凝縮器）
５８  過冷却器本体（過冷却器）
６４  気液分離室（気液分離部）
６５  冷媒流入口（第１連通部）
６６  冷媒流出口（第２連通部）
７１  ドライヤ
７２  可溶栓
７３  乾燥剤
【図１】
0003644077.tif 000004
【図２】
0003644077.tif 000005
【図３】
0003644077.tif 000006
【図４】
0003644077.tif 000007
【図５】
0003644077.tif 000008
【図６】
0003644077.tif 000009
【図７】
0003644077.tif 000010
【図８】
0003644077.tif 000011