(57)【要約】【課題】ヘッダタンクからモジュレータへの伝熱を抑制しながらも、部品点数の増加に伴う接合不良を防止することのできる凝縮器を提供する。【解決手段】凝縮器１０は、内部を冷媒が通る複数のチューブ３００と、それぞれのチューブ３００が接続されたヘッダタンク２００と、ヘッダタンク２００に接合された容器であって、ヘッダタンク２００から受け入れた冷媒の気液を分離するモジュレータ５００と、を備える。ヘッダタンク２００のうちモジュレータ５００と対向する部分には、モジュレータ５００側に向けて突出する突出部２１０、２２０がプレス加工によって形成されている。モジュレータ５００は、ヘッダタンク２００のうち突出部２１０、２２０に接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気との熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器（１０）であって、
内部を冷媒が通る複数のチューブ（３００）と、
それぞれの前記チューブが接続されたヘッダタンク（２００）と、
前記ヘッダタンクに接合された容器であって、前記ヘッダタンクから受け入れた冷媒の気液を分離するモジュレータ（５００）と、を備え、
前記ヘッダタンクのうち前記モジュレータと対向する部分には、前記モジュレータ側に向けて突出する突出部（２１０，２２０）がプレス加工によって形成されており、
前記モジュレータは、前記ヘッダタンクのうち前記突出部に接合されている凝縮器。
【請求項２】
前記突出部には、前記ヘッダタンクと前記モジュレータとの間で冷媒が流通するための冷媒通路（ＦＰ１，ＦＰ２）が形成されている、請求項１に記載の凝縮器。
【請求項３】
前記冷媒通路は複数形成されており、
前記突出部は、それぞれの前記冷媒通路毎に分かれている、請求項２に記載の凝縮器。
【請求項４】
前記突出部の突出量が０．５ミリメートル以上である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の凝縮器。
【請求項５】
前記突出部の突出量をミリメートルの単位で表したものをＭとし、空気の流れ方向に沿った前記ヘッダタンクの内寸をミリメートルの単位で表したものをＲとし、前記ヘッダタンクの板厚をミリメートルの単位で表したものをｔとした場合において、Ｍ≦２．５−０．１２×Ｒ／ｔの条件を満たすように前記ヘッダタンクが構成されている、請求項４に記載の凝縮器。
【請求項６】
前記ヘッダタンクのうち、プレス加工により前記突出部を形成したことで板厚が小さくなっている部分、を減肉部（ＲＤ）としたときに、
前記モジュレータに形成された保護部（５０２）が、前記減肉部の少なくとも一部を外側から覆っている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、空気との熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置等の冷凍サイクルには、冷媒を凝縮させる凝縮器が設けられる。凝縮器では、内部を流れる高温の気相冷媒と、外部を流れる空気との間で熱交換が行われ、気相冷媒は凝縮して液相冷媒となる。
【０００３】
このような凝縮器には、冷媒の気液を分離するための容器であるモジュレータ、が設けられることが多い。モジュレータは「受液器」とも称されるものであり、気液分離後の液相冷媒のみをその下流側（例えばサブクール部）に供給するためのものである。下記特許文献１に記載されているように、モジュレータは、凝縮器のヘッダタンクに対して固定された状態で設けられる。
【０００４】
高温の冷媒が貯えられるヘッダタンクから、低温の液相冷媒が貯えられるモジュレータへと熱が伝えられてしまうと、モジュレータ内の液相冷媒が気化してしまうので好ましくない。そこで、下記特許文献１に記載された凝縮器では、ヘッダタンクとモジュレータとの間に断熱用の隙間が形成されており、当該隙間の一部に接合用のプレートを介在させた構成となっている。当該プレートは、予め両面にろう材がクラッドされた板材である。上記の凝縮器では、ヘッダタンク、モジュレータ、及び上記プレートの全体がろう材によって接合されており、これによりモジュレータが固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１４９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載された凝縮器では、ヘッダタンクとモジュレータとの間の接合を、別部品であるプレートを介在させることによって行っている。しかしながら、このように部品点数を増加させ、ろう材による接合箇所を増加させてしまうと、一部の接合箇所において接合不良が生じてしまう可能性が高くなる。接合不良の発生を防止するためには、接合対象となる部品の点数は可能な限り少ない方が好ましい。
【０００７】
本開示は、ヘッダタンクからモジュレータへの伝熱を抑制しながらも、部品点数の増加に伴う接合不良を防止することのできる凝縮器、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る凝縮器は、空気との熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器（１０）であって、内部を冷媒が通る複数のチューブ（３００）と、それぞれのチューブが接続されたヘッダタンク（２００）と、ヘッダタンクに接合された容器であって、ヘッダタンクから受け入れた冷媒の気液を分離するモジュレータ（５００）と、を備える。ヘッダタンクのうちモジュレータと対向する部分には、モジュレータ側に向けて突出する突出部（２１０，２２０）がプレス加工によって形成されており、モジュレータは、ヘッダタンクのうち突出部に接合されている。
【０００９】
このような構成の凝縮器では、モジュレータが、ヘッダタンクに形成された突出部に接合されている。突出部は、ヘッダタンクの一部を、プレス加工によってモジュレータ側に向けて突出させた部分である。このような突出部にモジュレータが接合されているので、突出部以外の部分では、ヘッダタンクとモジュレータとの間に隙間が形成されている。その結果、ヘッダタンクからモジュレータに向けた伝熱が抑制される。
【００１０】
また、上記の突出部は、ヘッダタンクに対して別部品を接合するのではなく、ヘッダタンクの一部にプレス加工を施すことによって形成されている。このような構成では、ヘッダタンクに対してモジュレータが直接接合されるので、接合箇所の増加に伴う接合不良の発生が防止される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、ヘッダタンクからモジュレータへの伝熱を抑制しながらも、部品点数の増加に伴う接合不良を防止することのできる凝縮器、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態に係る凝縮器の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、ヘッダタンクとモジュレータとの接合部分における構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図１におけるＡ−Ａ断面、及びＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図４】図４は、ヘッダタンクの形状を説明するための図である。
【図５】図５は、突出部の突出量と、減肉部の板厚との関係を示す図である。
【図６】図６は、突出部の突出量と、減肉部における応力との関係を示す図である
【図７】図７は、第２実施形態に係る凝縮器の、ヘッダタンクとモジュレータとの接合部における構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１を主に参照しながら、第１実施形態に係る凝縮器１０の構成について説明する。凝縮器１０は、車両用空調装置の冷凍サイクル（全体は不図示）の一部を構成するものであって、冷凍サイクルを循環する冷媒を、空気との熱交換によって凝縮させるための熱交換器である。凝縮器１０は、一対のヘッダタンク１００、２００と、チューブ３００と、フィン４００と、モジュレータ５００と、を備えている。
【００１５】
ヘッダタンク１００は、外部から供給される冷媒を一時的に貯えるための容器である。ヘッダタンク１００は、略円柱形上の細長い容器として形成されており、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で配置されている。
【００１６】
ヘッダタンク１００のうち、その上下方向において中央となる位置よりも上方側の部分には、受入部１１０が形成されている。受入部１１０は、外部から供給される冷媒を受け入れて、これをヘッダタンク１００の内部に流入させる部分である。受入部１１０は、冷凍サイクルにおいて冷媒が流れる配管を接続するためのコネクタとして形成されている。
【００１７】
ヘッダタンク１００のうち、その上下方向において中央となる位置よりも下方側の部分には、排出部１２０が形成されている。排出部１２０は、凝縮器１０において冷却され液相となった冷媒を、外部に排出するための部分である。排出部１２０は、上記の受入部１１０と同様に、冷凍サイクルにおいて冷媒が流れる配管を接続するためのコネクタとして形成されている。
【００１８】
ヘッダタンク１００の内部のうち、その上下方向において中央となる位置よりも下方側の部分には、板状のセパレータＳＰ１が配置されている。ヘッダタンク１００の内部空間は、このセパレータＳＰ１によって上下に分けられている。セパレータＳＰ１が配置されている位置は、受入部１１０が形成されている位置よりも低く、排出部１２０が形成されている位置よりも高い。
【００１９】
ヘッダタンク２００は、ヘッダタンク１００と同様に、冷媒を一時的に貯えるための容器として設けられている。ヘッダタンク２００は、略円柱形上の細長い容器として形成されており、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で配置されている。ヘッダタンク２００は、その長手方向がヘッダタンク１００の長手方向と略平行もしくは平行となるように配置されている。
【００２０】
ヘッダタンク２００の内部のうち、その上下方向において中央となる位置よりも下方側の部分には、板状のセパレータＳＰ２が配置されている。ヘッダタンク２００の内部空間は、このセパレータＳＰ２によって上下に分けられている。セパレータＳＰ２が配置されている位置の高さは、セパレータＳＰ１が配置されている位置の高さと同じである。
【００２１】
図３に示されるように、ヘッダタンク２００は、タンク部材２０１とベースプレート２０２とを備えており、両者をろう接することによって構成されている。タンク部材２０１及びベースプレート２０２は、いずれも金属によって形成されている。タンク部材２０１は、後述のモジュレータ５００に向けて円弧状に突出する部分である。タンク部材２０１は、プレス／ロール成形によって全体が形成された後、一部にプレス加工を施すことにより、後述の突出部２１０、２２０が形成されている。
【００２２】
ベースプレート２０２は、複数のチューブ３００を保持する部分である。ベースプレート２０２には、それぞれのチューブ３００に対応して複数の貫通穴（不図示）が形成されている。次に述べるチューブ３００は、その先端部分がそれぞれの貫通穴に挿通された状態で、ベースプレート２０２に対してろう接されている。尚、図３ではこのようなチューブ３００の図示が省略されている。
【００２３】
尚、ヘッダタンク１００の構成は、一部に突出部２１０、２２０が形成されていない点を除き、以上に述べたヘッダタンク２００の構成と同一である。このため、その具体的な図示や説明については省略する。
【００２４】
図１に戻って説明を続ける。チューブ３００は、筒状に形成された金属製の配管であって、内部を冷媒が通る管となっている。チューブ３００は、凝縮器１０に複数本備えられている。チューブ３００の内部には、冷媒が流れる流路が形成されている。冷媒の流れ方向に対して垂直な断面におけるチューブ３００の形状は扁平形状となっており、当該扁平形状の長手方向は空気の流れ方向（図１においては紙面に垂直な方向）に沿っている。
【００２５】
それぞれのチューブ３００は、その一端がヘッダタンク１００に接続されており、その他端がヘッダタンク２００に接続されている。これにより、ヘッダタンク１００の内部空間は、それぞれのチューブ３００を介して、ヘッダタンク２００の内部空間と連通されている。
【００２６】
また、それぞれのチューブ３００は、その長手方向がヘッダタンク１００等の長手方向とは垂直となっており、ヘッダタンク１００等の長手方向（つまり上下方向）に沿って互いに積層された状態で保持されている。
【００２７】
フィン４００は、波状に折り曲げられた金属板であって、隣り合うチューブ３００の間に挿入されている。波状となっているフィン４００のそれぞれの頂部は、チューブ３００の側面（上下面）にろう付けされている。冷凍サイクルの動作中においては、冷媒の熱がチューブ３００を介して空気に伝達される他、チューブ３００及びフィン４００を介しても空気に伝達される。つまり、空気との接触面積がフィン４００によって大きくなっており、これにより空気と冷媒との熱交換が効率的に行われる。
【００２８】
積層された全てのチューブ３００及びフィン４００が配置された部分は、空気と冷媒との間で熱交換が行われる部分であって、所謂「熱交換コア部」と称される部分である。
熱交換コア部の上下両側となる位置には、金属板であるサイドプレート１１、１２が設けられている。サイドプレート１１、１２は、熱交換コア部を上下両側から挟み込むことにより、熱交換コア部を補強してその形状を維持するためのものである。
【００２９】
サイドプレート１１の一端はヘッダタンク１００に固定されており、他端はヘッダタンク２００に固定されている。サイドプレート１２も同様である。最も上方側に配置されたチューブ３００とサイドプレート１１との間、及び、最も下方側に配置されたチューブ３００とサイドプレート１２との間にも、上記のフィン４００が配置されている。
【００３０】
モジュレータ５００は、ヘッダタンク２００から冷媒を受け入れて、当該冷媒の気液を分離するための容器である。モジュレータ５００は、略円柱形上の細長い容器として形成されており、その長手方向を上下方向に沿わせた状態で配置されている。モジュレータ５００は、ヘッダタンク２００を間に挟んで、熱交換コア部とは反対側となる位置に配置されている。モジュレータ５００の位置は、上記とは異なる位置であってもよい。例えば、図１においてヘッダタンク２００の紙面手前側若しくは奥側となる位置に、モジュレータ５００が配置されていてもよい。
【００３１】
ヘッダタンク２００のうちモジュレータ５００と対向する部分には、突出部２１０、２２０が形成されている。突出部２１０、２２０はいずれも、ヘッダタンク２００を構成する板材（具体的にはタンク部材２０１）の一部を、内側からのプレス加工により、モジュレータ５００側に向けて突出させた部分となっている。
【００３２】
図１に示されるように、突出部２１０は、ヘッダタンク２００内のセパレータＳＰ２よりも上方側となる位置に形成されている。一方、突出部２２０は、セパレータＳＰ２よりも下方側となる位置に形成されている。これら突出部２１０、２２０はいずれも、その先端をモジュレータ５００の側面に当接させた状態で、当該側面に対してろう材により接合されている。換言すれば、モジュレータ５００は、ヘッダタンク２００のうち上記の突出部２１０、２２０に対して接合されている。
【００３３】
図２に示されるのは、上記接合部分の内部構造を模式的に示す断面図である。同図に示されるように、突出部２１０には貫通穴２１１が形成されている。また、モジュレータ５００のうち貫通穴２１１と対向する部分にも、貫通穴２１１と同一形状の貫通穴５１１が形成されている。このため、ヘッダタンク２００の内部空間のうちセパレータＳＰ２よりも上方側の部分と、モジュレータ５００の内部空間との間は、貫通穴２１１及び貫通穴５１１によって連通されている。貫通穴２１１及び貫通穴５１１は、ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との間で冷媒が流通するための冷媒通路ＦＰ１として機能する。尚、貫通穴２１１及び貫通穴５１１は、それぞれの縁全体がろう材によって密に接合されている。このため、上記冷媒通路ＦＰ１を通る冷媒の一部が外部に漏出してしまうことはない。
【００３４】
上記と同様に、突出部２２０には貫通穴２２１が形成されている。また、モジュレータ５００のうち貫通穴２２１と対向する部分にも、貫通穴２２１と同一形状の貫通穴５２１が形成されている。このため、ヘッダタンク２００の内部空間のうちセパレータＳＰ２よりも下方側の部分と、モジュレータ５００の内部空間との間は、貫通穴２２１及び貫通穴５２１によって連通されている。貫通穴２２１及び貫通穴５２１も、ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との間で冷媒が流通するための冷媒通路ＦＰ２として機能する。尚、貫通穴２２１及び貫通穴５２１は、それぞれの縁全体がろう材によって密に接合されている。このため、上記冷媒通路ＦＰ２を通る冷媒の一部が外部に漏出してしまうことはない。
【００３５】
図２に示されるように、突出部２１０と突出部２２０との間となる部分では、セパレータＳＰ２の一部がモジュレータ５００側に向けて外側に突出している。本実施形態では、このようなセパレータＳＰ２の突出部分を避けるために、突出部２１０と突出部２２０とが、それぞれの冷媒通路ＦＰ１、ＦＰ２毎に分かれるように形成されている。
【００３６】
仮に、セパレータＳＰ２の全部がヘッダタンク２００の内部に収容されているような構成においては、突出部２１０と突出部２２０とが分かれていない構成とすることができる。つまり、セパレータＳＰ２の上下両側に亘るように形成された単一の突出部に対し、冷媒通路ＦＰ１、ＦＰ２がそれぞれ形成された構成とすることができる。
【００３７】
尚、突出部２１０、２２０とは別に、冷媒通路ＦＰ１等が形成されていない突出部が、ヘッダタンク２００に更に設けられているような態様としてもよい。つまり、複数設けられた突出部２１０等のうち、一部の突出部２１０等のみに冷媒通路ＦＰ１等が形成されているような態様としてもよい。
【００３８】
図１を再び参照しながら、冷凍サイクルが動作しているときにおける冷媒の流れについて説明する。冷媒は、冷凍サイクルのうち凝縮器１０よりも上流側において不図示の圧縮機により圧縮され、その温度及び圧力を上昇させた状態で凝縮器１０に供給される。このとき、冷媒はそのほぼ全体が気相の状態となっている。当該冷媒は、受入部１１０からヘッダタンク１００の内部に流入し、セパレータＳＰ１よりも上方側の空間において一時的に貯えられる。その後、冷媒はそれぞれのチューブ３００の内部に流入し、チューブ３００内の流路を通ってヘッダタンク２００に向かって流れる。
【００３９】
冷媒は、チューブ３００の内部を通る際において、熱交換コア部を通過する外部の空気によって冷却される。つまり、冷媒から空気への放熱が行われる。これにより、チューブ３００の内部を通る冷媒はその温度を低下させ、その一部又は全部が凝縮して気相から液相へと変化する。また、熱交換コア部を通過する空気は加熱され、その温度を上昇させる。
【００４０】
ヘッダタンク２００に到達した冷媒は、ヘッダタンク２００の内部のうち、セパレータＳＰ２よりも上方側の空間において一時的に貯えられる。当該冷媒は、突出部２１０の冷媒通路ＦＰ１を通ってモジュレータ５００の内部に流入し、モジュレータ５００内に一時的に貯えられる。
【００４１】
ヘッダタンク２００からモジュレータ５００に流入する冷媒は、多くの場合、気液混合の状態となっている。モジュレータ５００では、当該冷媒の気液分離が行われる。その結果、モジュレータ５００の下方側部分には液相冷媒が溜まった状態となっている。
【００４２】
上記の液相冷媒は、突出部２２０の冷媒通路ＦＰ２を通って、ヘッダタンク２００のうちセパレータＳＰ２よりも下方側の空間に流入し、当該空間に一時的に貯えられる。その後、液相冷媒は、セパレータＳＰ１、ＳＰ２よりも下方側に設けられたチューブ３００の内部に流入し、チューブ３００内の流路を通って再びヘッダタンク１００に向かって流れる。このとき、液相冷媒は、外部の空気との熱交換によって更に冷却される。熱交換コア部のうち、セパレータＳＰ１、ＳＰ２よりも下方側の部分（図１において一点鎖線ＤＬよりも下方側の部分であって、符号ＳＣが付された部分）は、上記のような液相冷媒が冷却される部分、すなわち、所謂「サブクール部」として機能する部分となっている。当該部分のことを、以下では「サブクール部ＳＣ」とも表記する。
【００４３】
サブクール部ＳＣを通った冷媒は、ヘッダタンク１００の内部のうち、セパレータＳＰ１よりも下方側の空間において一時的に貯えられる。その後、当該冷媒は排出部１２０から排出され、下流側の絞り弁（不図示）に向かって流れる。
【００４４】
突出部２１０、２２０が形成されていることの効果について、図３を参照しながら説明する。図３（Ａ）は、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。同図に示されるように、突出部２１０、２２０が形成されていない部分では、ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との間に隙間が形成されている。ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との間のうち殆どの部分では、両者は接合されておらず隙間が形成されているので、ヘッダタンク２００からモジュレータ５００に向けた伝熱が抑制されている。その結果、ヘッダタンク２００からの熱によって、モジュレータ５００内の液相冷媒が気化してしまうような事態が防止される。
【００４５】
図３（Ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面を示す図である。同図に示されるように、突出部２１０が形成されている部分では、ヘッダタンク２００（具体的には突出部２１０の先端面）が、モジュレータ５００の一部に対して当接しろう接されている。尚、モジュレータ５００のうちヘッダタンク２００と対向する部分には、凹状の面を有する被当接部５０１が上下全体に亘って形成されている。これにより、突出部２１０の先端面の略全体を、モジュレータ５００に対して当接させることが可能となっている。以上のような構成は、突出部２２０が形成されている部分においても同様である。
【００４６】
ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との間の接合の態様としては、例えば、別部品であるプレートを両者の間に介在させ、ヘッダタンク２００、モジュレータ５００、及びプレートをろう接するような態様も考えられる。しかしながら、そのように部品点数を増加させ、ろう材による接合箇所を増加させてしまうと、一部の接合箇所において接合不良が生じてしまう可能性が高くなる。接合不良の発生を防止するためには、接合対象となる部品の点数は可能な限り少ない方が好ましい。
【００４７】
そこで、本実施形態に係る凝縮器１０では、ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との間に別の部品を介在させるのではなく、ヘッダタンク２００の突出部２１０、２２０に対し、モジュレータ５００を直接接合することとしている。突出部２１０、２２０は、ヘッダタンク２００（タンク部材２０１）の一部にプレス加工を施すことによって形成された部分である。このため、本実施形態の態様としても、ろう材による接合箇所が増加することは無いので、接合箇所の増加に伴う接合不良の発生が防止される。
【００４８】
図４は、図３（Ｂ）と同様に、突出部２１０の位置におけるヘッダタンク２００の断面を示したものである。同図に示される「Ｍ」は、突出部２１０（及び突出部２２０）の突出量である。ここでいう「突出量」とは、図４に示される断面において、モジュレータ５００に対向する部分のうち突出部２１０、２２０が形成されていない部分から、突出部２１０、２２０の先端面までの距離のことである。以下では、この突出量のことを「突出量Ｍ」とも表記する。
【００４９】
突出量Ｍは、０．５ミリメートル以上であることが好ましい。突出量Ｍが０．５ミリメートルよりも小さいと、ヘッダタンク２００とモジュレータ５００との隙間にろう材が侵入してしまうおそれがある。その結果、両者間の断熱が十分には行われず、モジュレータ５００内の液相冷媒が気化するおそれがある。
【００５０】
図４に示される「ｔ」は、ヘッダタンク２００の板厚である。ここでいう「板厚」とは、ヘッダタンク２００のうち、突出部２１０等が形成される板状部材（つまりタンク部材２０１）の板厚であって、突出部２１０等が形成されるよりも前の時点におけるタンク部材２０１の板厚のことである。以下では、この板厚のことを「板厚ｔ」とも表記する。尚、本実施形態では、突出部２１０等が形成されるよりも前の（つまり当初の）タンク部材２０１の板厚が、略全体において板厚ｔとなっている。しかしながら、タンク部材２０１の当初の板厚は、全体において均一でなくてもよい。
【００５１】
図４に示される「Ｒ」は、空気の流れ方向に沿ったヘッダタンク２００の内寸である。具体的には、ヘッダタンク２００のうち、突出部２１０等が形成される板状部材（つまりタンク部材２０１）の同方向に沿った内寸である。以下では、この内寸のことを「内寸Ｒ」とも表記する。
【００５２】
図４では、突出部２１０等が形成される前におけるタンク部材２０１の形状が、一点鎖線で示されている。この一点鎖線の形状は、突出部２１０、２２０が形成されていない部分におけるタンク部材２０１の形状に等しい。
【００５３】
突出部２１０等が形成される際には、タンク部材２０１の一部にプレス加工が施され、当該部分が図４の矢印で示される方向に突出量Ｍだけ変形する。このような変形に伴って、タンク部材２０１の一部においては、板厚が上記の板厚ｔよりも小さくなる。このような部分は、突出部２１０等の根元部分であり、図４において符号ＲＤの付された点線で囲まれた部分である。ヘッダタンク２００のうち、プレス加工により突出部２１０、２２０を形成したことで上記のように板厚が小さくなっている部分のことを、以下では「減肉部ＲＤ」とも表記する。
【００５４】
図５に示されるように、突出量Ｍ（横軸）が大きくなるほど、減肉部ＲＤにおける板厚（縦軸）は小さくなる。その結果、内圧に対するヘッダタンク２００の強度は弱くなる。よく知られているように、冷凍サイクルの動作中においては、凝縮器１０の内部における冷媒の圧力は高くなるので、ヘッダタンク２００には一定の強度が求められる。従って、突出量Ｍが大きくなり過ぎると、減肉部ＲＤにおける板厚が小さくなり、ヘッダタンク２００の強度が不足してしまうことが懸念される。
【００５５】
図６の線Ｌ１乃至Ｌ３に示されるのは、突出部２１０等の突出量Ｍ（横軸）と、減肉部ＲＤにおいて生じる応力（縦軸）との関係である。図６の各線においては、ヘッダタンク２００の内部において１０ＭＰａの内圧が生じているときの上記応力が示されている。この１０ＭＰａという内圧は、冷凍サイクルの通常の動作時において生じ得る内圧の最大値である。
【００５６】
線Ｌ１は、板厚ｔが０．９ｍｍであり、内寸Ｒが２０ｍｍである場合に、減肉部ＲＤにおいて生じる応力である。本発明者らが実験等で確認したところによれば、上記形状のヘッダタンク２００では、突出部２１０、２２０が形成されていない場合でも、１０ＭＰａを超えた圧力に耐えることなくヘッダタンク２００の一部が破損した。このときにおいて減肉部ＲＤにおいて生じていた応力のことを、以下では「限界応力σ０」と表記する。
【００５７】
線Ｌ１等で示される減肉部ＲＤの応力は、突出部２１０等の突出量Ｍに応じて大きくなる。このため、上記形状のヘッダタンク２００（線Ｌ１）では、突出部２１０、２２０が形成されていない場合でも、減肉部ＲＤの応力が限界応力σ０に達するので、突出部２１０、２２０を形成することができない。
【００５８】
図６の線Ｌ２は、板厚ｔが０．９ｍｍであり、内寸Ｒが１５ｍｍである場合に、減肉部ＲＤにおいて生じる応力である。この場合、線Ｌ１の場合に比べて内寸Ｒが小さくなっているので、これに応じて減肉部ＲＤの応力も小さくなっている。上記形状のヘッダタンク２００においては、突出量Ｍが概ね０．５ｍｍ以下であれば、減肉部ＲＤの応力が限界応力σ０よりも小さくなるので、内圧によるヘッダタンク２００の破損は生じない。
【００５９】
図６の線Ｌ３は、板厚ｔが１．４ｍｍであり、内寸Ｒが１２ｍｍである場合に、減肉部ＲＤにおいて生じる応力である。上記形状のヘッダタンク２００においては、突出量Ｍが概ね１．５ｍｍ以下であれば、減肉部ＲＤの応力が限界応力σ０よりも小さくなるので、内圧によるヘッダタンク２００の破損は生じない。
【００６０】
本発明者らが行った実験や解析によれば、突出量Ｍ、板厚ｔ、内寸Ｒのそれぞれをミリメートルの単位で表した場合に、突出量Ｍが以下の式（１）を満たしていれば、減肉部ＲＤの応力を限界応力σ０よりも小さく抑えることができるという知見が得られている。尚、タンク部材２０１の当初の板厚が均等ではない場合における式（１）の「ｔ」は、タンク部材２０１のうち、減肉部ＲＤが形成される部分における当初の板厚を示すものとする。
Ｍ≦２．５−０．１２×Ｒ／ｔ・・・・（１）
【００６１】
上記の式（１）に示される条件を満たすようにヘッダタンク２００が構成されていれば、減肉部ＲＤで生じる応力が、通常の使用時においては限界応力σ０よりも小さく抑えられるので、ヘッダタンク２００の破損が防止される。
【００６２】
第２実施形態について、図７を参照しながら説明する。本実施形態では、モジュレータ５００のうち突出部２１０等と対向する部分の構成においてのみ第１実施形態と異なっており、他については第１実施形態と同じである。
【００６３】
図７は、図３（Ｂ）と同様に、突出部２１０の位置におけるヘッダタンク２００及びモジュレータ５００の断面を示したものである。本実施形態では、モジュレータ５００の一部が、ヘッダタンク２００に向けて突出するように形成されている。このように形成された部分のことを、以下では「保護部５０２」とも表記する。保護部５０２の先端部分は凹状となっており、その内面の形状は、タンク部材２０１の表面形状と概ね同一である。保護部５０２は、その内面の全体がタンク部材２０１の表面に当接しており、当該表面に対してろう接されている。タンク部材２０１の表面のうち、保護部５０２によって外側から覆われた部分には、減肉部ＲＤの全体が含まれている。
【００６４】
尚、保護部５０２の一部には、第１実施形態と同様の冷媒通路ＦＰ１、ＦＰ２が、突出部２１０等や保護部５０２を貫くように形成されているのであるが、図７ではその図示が省略されている。
【００６５】
このように、本実施形態に係る凝縮器１０では、モジュレータ５００に形成された保護部５０２が、減肉部ＲＤの全体を外側から覆っている。耐久性が比較的小さくなっている減肉部ＲＤが外側から覆われることにより、内圧に対するヘッダタンク２００の耐久性が向上している。このため、本実施形態の場合には、突出量Ｍが上記の式（１）を満たしていなくてもよい。
【００６６】
尚、ヘッダタンク２００の耐久性を十分に確保することができるのであれば、減肉部ＲＤの一部のみが保護部５０２によって覆われており、減肉部ＲＤの他の一部が外側に露出しているような態様としてもよい。
【００６７】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０：凝縮器
２００：ヘッダタンク
２１０，２２０：突出部
３００：チューブ
５００：モジュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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