(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュムレータ（１０）及び前記アキュムレータ（１０）に平行関係となるよう接続したヘッダータンク（１１）を備える車両用の凝縮器であって、前記アキュムレータは管状の容器（１３；１１３；２１３；３１３）を有し、前記容器は、長手方向軸線（ｚ）に沿って延在する側壁（１４；１１４；３１４）を有し、かつ両側に対向する端部（１５，１６）を有し、前記容器はさらに、前記容器の側壁（１４；１１４；３１４）に配置した流体入口（１７）及び流体出口（１８）を有し、前記流体入口及び流体出口それぞれは、前記凝縮器の凝縮セクション（ＳＣ）及びサブ冷却セクション（ＳＳＲ）に接続し、
前記凝縮器は、使用にあたり横置き構成となるよう配置し、この構成において、前記アキュムレータの容器（１３；１１３；２１３；３１３）は、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の長手方向軸線（ｚ）に直交する横断方向に関して下側部分及び上側部分を有し、また前記流体入口（１７）は、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）における前記側壁（１４；１１４；３１４）に形成した流入ポート（１７ｂ）を有し、及び前記流体出口（１８）は、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の前記下側部分における前記側壁（１４；１１４；３１４）に又はそれに近接して配置した流出ポート（１８ａ；１８ａ′）を有し、
１個又は複数個の接続部（２１，２２，２３；２１′、２１″、２２″、２３″；１２１，１２２，１２３）を、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の前記側壁（１４；１１４；３１４）に配置し、前記接続部を前記側壁から側方に突出させ、前記接続部は、前記アキュムレータ（１０）を前記凝縮器のヘッダータンク（１１）に接続し、また前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の前記側壁（１４；１１４；３１４）と前記ヘッダータンク（１１）との間に空隙を生ぜしめるために設け、前記接続部に前記流体入口及び流体出口を形成する、ことを特徴とする凝縮器。
【請求項２】
請求項１記載の凝縮器において、前記流体入口及び流体出口は、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の長手方向軸線（ｚ）に沿って、互いに１５ｍｍに等しい又はそれ以上の距離（ｄ）をとる、凝縮器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の凝縮器において、前記流出ポート（１８ａ′）は、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の下側部分における前記側壁（１４；１１４；３１４）に形成する、凝縮器。
【請求項４】
請求項１又は２記載の凝縮器において、前記流体出口（１８）は、前記容器（１３）の前記側壁（１４）に取り付けたチューブ（１８ｂ）を有し、前記流出ポート（１８ａ′）は、前記チューブ（１８ｂ）の下端部に配置し、かつ前記容器（１３）の下側部分における前記側壁（１４；１１４；３１４）に近接配置する、凝縮器。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項記載の凝縮器において、前記容器は、直径が１８ｍｍ〜７０ｍｍである円形断面の内側ボアを有する、凝縮器。
【請求項６】
請求項１〜４のうちいずれか一項記載の凝縮器において、前記容器は、非円形断面の内側ボアを有する、凝縮器。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載の凝縮器において、前記容器は、主容器部分（１１３）であって、その側壁（１１４）に前記流体入口（１７）及び流体出口（１８）を配置する、該主容器部分（１１３）と、及び前記主容器部分（１１３）に整列配置し、かつ前記主容器部分（１１３）の端部（１５）に取り付けた延長容器部分（２１３）と、を有する、凝縮器。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項記載の凝縮器において、前記凝縮器は、さらに、前記アキュムレータの前記容器（３１３）に平行に配置し、かつ前記容器（３１３）の前記側壁（３１４）に貫通して接続した管状の補助リザーバ（３２１）を備え、前記側壁（３１４）は、前記アキュムレータの前記容器（３１３）の内面に位置して前記補助リザーバ（３２１）の内部と流体連通する少なくとも１個の開口（３２３）を有する、凝縮器。
【請求項９】
請求項１記載の凝縮器において、前記容器の前記側壁及び前記接続部は、押出成形及び機械加工によって得られる単一ピースを形成する、凝縮器。
【請求項１０】
請求項１記載の凝縮器において、前記接続部は、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の前記側壁（１４；１１４；３１４）に対してろう付けする、凝縮器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか一項記載の凝縮器において、前記凝縮器は、前記アキュムレータ（１０）を前記ヘッダータンク（１１）に接続し、また前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の前記側壁（１４；１１４；３１４）と前記ヘッダータンク（１１）の側壁との間に空隙を生ずるために設けた、１個又は複数個の接続部（２１，２２，２３；２１′、２１″、２２″、２３″；１２１，１２２，１２３）を備え、前記流体入口及
び流体出口は前記接続部に形成して、前記容器（１３；１１３；２１３；３１３）の内部を前記ヘッダータンク（１１）の内部と流体連通状態にする、凝縮器。
【請求項１２】
請求項１１記載の凝縮器において、前記接続部を前記ヘッダータンク（１１）の前記側壁にろう付けする、凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュムレータ及び前記アキュムレータに平行関係となるよう接続したヘッダータンクを備える車両用の凝縮器であって、前記アキュムレータは管状の容器を有し、前記容器は、長手方向軸線に沿って延在する側壁を有し、かつ両側に対向する端部を有し、前記容器はさらに、前記容器の側壁に配置した流体入口及び流体出口を有し、前記流体入口及び流体出口それぞれは、前記凝縮器の凝縮セクション及びサブ冷却セクションに接続した、該凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の空調システムにおいて、凝縮器（コンデンサ）の凝縮セクションを使用して、圧縮器（コンプレッサ）によって発生した高温及び高圧のガス状冷却流体を冷却し、また液状冷却流体に凝縮させる。サブ冷却セクションを使用して、液状冷却流体をさらに冷却し、エンタルピーを一層減少させる（又は入口と出口との間におけるエンタルピーギャップを増加させる）。アキュムレータの容器を使用して、凝縮セクション由来のガス状及び液状の冷却剤を分離し、また液状冷却剤のみがサブ冷却セクションに達するのを確実にする。冷却剤からの湿気及び異物の除去は、さらに、アキュムレータ内の粒子用フィルタ及びデシカント材料を使用することによって行う。
【０００３】
多くのタイプの車両、例えば、バス、オフロード車両、及び鉄道車両においては、空調システムを車両の屋根に配置して提供される。これら用途において、凝縮器は、概して横置き（水平）構成となるよう配置され、すなわち、空気通過面が垂直方向に対して直交する向きに配置される。これらのケースにおいて、アキュムレータは、凝縮器とは物質的に別個の本体を形成し、凝縮器とアキュムレータとの間における冷却剤の輸送は接続パイプによって行う。
【０００４】
自動車分野において、アキュムレータを凝縮器と一体化する解決法が知られている。この解決法は、概して性能の点で有利と考えられており、なぜなら、ＣＯＰを最適化する値までサブ冷却を強制執行及び制御でき、また設置が容易でコスト削減ができるからである。自動車分野で開発された一体化の解決法は、凝縮器を縦置き構成することを意図している。これら解決法では、凝縮器を横置き配置する場合、凝縮器に一体化したアキュムレータは動作できないことが分かってきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、横置きに配置することを意図してアキュムレータを凝縮器に一体化できる解決法を開発する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この必要性に鑑みて、本発明は上述したタイプの凝縮器を目的とし、本発明凝縮器は、使用にあたり横置き構成となるよう配置し、この構成において、前記アキュムレータの容器は、前記容器の長手方向軸線に直交する横方向に対する下側部分及び上側部分を有し、また前記流体入口は、前記容器における前記側壁に形成した流入ポートを有し、及び前記流体出口は、前記容器の前記下側部分における前記側壁に又はそれに近接して配置した流出ポートを有する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の発明者らは、一体型アキュムレータを有して横置き配置にした凝縮器に対して充填試験を行い、また本発明による流体入口及び流体出口の配列が適正に充填すべきアキュムレータにとって重要であることを発見した。
【０００８】
本発明の特別に好適な実施形態によれば、１個又は複数個の接続部を、前記容器の前記側壁に配置し、前記接続部を前記側壁から側方に突出させ、前記接続部は、前記アキュムレータを前記凝縮器のヘッダータンクに接続し、また前記容器の前記側壁と前記ヘッダータンクとの間に空隙を生ぜしめるために設け、前記接続部に前記流体入口及び流体出口を形成する。上述の接続部によれば、アキュムレータとヘッダータンクとの間で熱的分断を得ることができ、実際、水平充填プラトー域がアキュムレータの充填曲線に存在するよう、アキュムレータは断熱性を有してなければならないことを見出した。
【０００９】
本発明の好適な実施形態は特許請求の範囲の従属請求項に定義し、これら従属請求項は本明細書の一体部分とみなすべきである。
【００１０】
本発明による凝縮器の他の特徴及び利点を、単に非限定的な説明図として設けた添付図面を参照して、本発明の実施形態を以下の詳細な説明によって明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による凝縮器のヘッダータンクに接続したアキュムレータの斜視図である。
【図１ａ】図１に示すアキュムレータの横断平面Ia上の断面図である。
【図１ｂ】図１に示すアキュムレータの横断平面Ib上の断面図である。
【図２】本発明による凝縮器のヘッダータンクに接続したアキュムレータの平面図である。
【図２ａ】図１に示すアキュムレータの横断平面IIa上の断面図である。
【図２ｂ】図１に示すアキュムレータの横断平面IIb上の断面図である。
【図３】本発明による凝縮器のアキュムレータの断面図である。
【図４】本発明による凝縮器のヘッダータンクに接続したアキュムレータの他の実施形態の斜視図である。
【図４ａ】図４に示すアキュムレータの異なる横断平面上の断面図である。
【図４ｂ】図４に示すアキュムレータの異なる横断平面上の断面図である。
【図４ｃ】図４に示すアキュムレータの異なる横断平面上の断面図である。
【図５】本発明による凝縮器のアキュムレータ用の異なる接続部を示す。
【図６】本発明による凝縮器のアキュムレータ用の異なる接続部を示す。
【図７】本発明による凝縮器のヘッダータンクに接続したアキュムレータの他の実施形態における縦断面図である。
【図８】本発明による凝縮器のアキュムレータにおける他の実施形態の断面図である。
【図９】本発明による凝縮器のアキュムレータにおける他の実施形態の断面図である。
【図９ａ】本発明による凝縮器のアキュムレータにおける他の実施形態の斜視図である。
【図１０】本発明による凝縮器のアキュムレータにおける異なる変更例の一部切除した斜視図である。
【図１１】本発明による凝縮器のアキュムレータにおける異なる変更例の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜３につき説明すると、本発明による凝縮器Ｃのヘッダータンク１１に接続したアキュムレータ１０を示す。
【００１３】
アキュムレータ１０は、アキュムレータの長手方向軸線ｚに沿って延在する側壁１４を有し、かつ両側に対向する端部１５，１６を有する管状の容器１３を備える。これら端部１５，１６それぞれは、以下に説明するように、端部にろう付け若しくははんだ付けしたカバーにより、又はねじ付け若しくは他の方法で固着したキャップにより、又は側壁に一体ピースとして形成した端壁によって閉鎖することができる。
【００１４】
容器１３は、さらに、図１のＩａ線及びＩｂ線で示す垂直の横断面における図１ａ及び１ｂに示すように容器の側壁１４に配置した流体入口１７及び流体出口１８を有する。流体入口１７（図１ａ参照）は、ヘッダータンク１１の一部分で凝縮器Ｃの凝縮セクションＳＣに接続することができる。流体出口１８（図１ｂ参照）は、ヘッダータンク１１の他の部分で凝縮器Ｃのサブ冷却セクションＳＳＲに接続することができる。
【００１５】
使用にあたり、すなわち、凝縮器Ｃを車両に設置するとき、アキュムレータ１５は一体化する凝縮器と一緒に横置き（水平）構成となるよう配置することができる。使用状態において、アキュムレータの容器１３は、したがって、容器の長手方向軸線ｚに直交する横断方向に関して下側部分Ｌ及び上側部分Ｕを有し、これら部分は使用状態における垂直方向に対応する。
【００１６】
アキュムレータの容器１３の側壁１４で、流体入口１７（図１ａ参照）は、側壁１４に貫通する流入ダクト１７ａと、及び側壁１７の内面の流入ポート１７ｂとを有し、この流入ポート１７ｂで流入ダクト１７ａはアキュムレータの内側に開口する。
【００１７】
図１ｂに示す実施形態において、流体出口１８は、アキュムレータの容器１３の下側部分における容器１３の側壁１４に近接配置した流出ポート１８ａを有する。とくに、流体出口１８は、容器１３の側壁に取り付けたチューブ１８ｂを有し、このチューブは容器の下側部分に浸漬させる。したがって、流出ポート１８ａはチューブ１８ｂの下側端部に位置する。
【００１８】
代替的実施形態（図２ｂ、３及び４ａに示す実施形態）によれば、流体出口１８は、容器の下側部分における側壁１４に位置し、とくに、側壁に形成した流出ポート１８ａ′を有する。
【００１９】
アキュムレータ１０はヘッダータンク１１に接続する。アキュムレータ及びヘッダータンクは単一本体を形成するよう互いに接続する。これらは、さらに、以下に説明するように熱的に分断するよう互いに接続するのが好ましい。
【００２０】
流体入口１７及び流体出口１８は、容器１８の長手方向軸線ｚに沿って互いに離れる、好適には、１５ｍｍに等しい又はそれより大きい距離をとる。
【００２１】
アキュムレータの容器１３は、円形断面であり、また直径がとくに１８ｍｍ〜７０ｍｍである内側ボアを有する。他の実施形態によれば、容器の内側ボアは非円形断面とすることができ、例えば、楕円形若しくは正方形の断面、又は他のより複雑な形状、例えば図２ｂに太線Ｐで示すような形状とすることができる。円形形状は、生産が容易であって生産上の観点から好適であり、他方、より複雑な形状は充填効率の観点でよりよい場合があり得る。
【００２２】
図１（又は図４）に示すように、１個又は複数個の接続部２１，２２，２３を容器１３の側壁１４に配置し、これら接続部は、側壁から側方に突出し、アキュムレータ１０をヘッダータンク１１に接続し、アキュムレータの容器１３における側壁１４とヘッダータンク１１との間に空隙を生ずるよう設ける。十分な空隙を生ずるようにするため、接続部２１，２２，２３の全体幅は、アキュムレータの長手方向範囲に関して構造上の適正な耐久性を有して、できるだけ小さくすべきである。アキュムレータとヘッダータンクとの間における熱的分断（断熱）はこのようにして得られる。上述したように、アキュムレータとヘッダータンクとの間における熱的分断状態は、最適水平充填プラトー域をアキュムレータの充填曲線に確実に存在させるので、有利である。しかし、本発明は、アキュムレータを、アキュムレータ長さにおける全般的部分に沿ってヘッダータンクに接続する（例えば、図２に示す実施形態においてはアキュムレータ１０の全長に沿って延在する連結部２１′によりヘッダータンク１１に接続する）を含むが、これら実施形態は上述の観点から好ましいものではない。
【００２３】
流体入口１７及び流体出口１８は接続部２１，２２，２３に形成するのが好ましい。例えば、図１、１ａ及び１ｂに示す実施形態において、流体入口１７は中間接続部２２に形成するとともに、流体出口１８の一部は、図１の下方に示した接続部２１に形成し、かつチューブ１８ｂに接続する。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、アキュムレータの容器１３の側壁１４と、及び接続部２１，２２，２３（図１参照）又は接続部２１′（図２参照）は、押出成形及び機械加工によって得られる一体ピースから形成する。流体入口１７及び流体出口１８は、押し抜き作業及び穴あけ作業によって接続部２１〜２２及び２１′に形成する。図２ｂ及び３は、エルボ形状にした流体出口１８を有する実施例を示し、アキュムレータ１０から下行する流体出口の区域は、機械加工によって生ずる外側への望ましくない開口を有する。この開口は、したがって、アキュムレータにろう付けしたカバーによって閉鎖する。
【００２５】
本発明の図４、４ａ〜４ｃ、５及び６に示す他の実施形態によれば、接続部は個別に生産した素子であり、したがって、これら素子は、アキュムレータの容器１３の側壁にろう付けする。アキュムレータとは別個に生産した接続部は、図４、４ａ〜４ｃ、５及び６において、参照符号２１″、２２″、２３″で示す。図４ａ〜４ｃに示す断面図は、それぞれ接続部２１″、２２″、２３″における断面を示す。図５は、図４に示すアキュムレータの実施例に関連して別個に見た接続部を示す。参照符号２５″は円弧状接続面を示し、この円弧状接続面は、アキュムレータの容器１３の側壁１４における対応の表面部分に結合することができる。参照符号２６″は、ヘッダータンク１１の側壁における対応表面部分に結合することができる円弧状接続面を示す。図６は別個に見た接続部を示し、この接続部は、図１に示したのと類似するアキュムレータ−ヘッダータンク接続部の形態を生産するよう形成するが、この接続部はアキュムレータから別個に生産する。図６で使用した参照符号は、図５の参照符号に対応する。図５に示す実施形態において、アキュムレータとの結合を意図する接続面２５″は、図６に示す接続面よりも大きい円弧にわたり延在し、アキュムレータ１０の下側部分を完全に包囲する。別個の接続部の場合、流体入口１７及び流体出口１８は、当然ながら押し抜き作業及び穴あけ作業によって接続部２１″及び２２″に形成することができる。
【００２６】
接続部２１″、２２″及び２３″をアキュムレータ１０に対してろう付けによって取り付けるためには、接続面２５″又はアキュムレータの側壁１４における外面にめっきを施す。
【００２７】
同様に、接続部２１″、２２″及び２３″をヘッダータンク１１に対してろう付けするためには、接続面２６″又はヘッダータンクの側壁における外面にめっきを施す。接続部をアキュムレータと一体の単一ピースに形成する場合、これら接続部はヘッダータンクに結合できる接続面を有し、接続部のこれら接続面又はヘッダータンクの側壁における外面にめっきを施し、これら接続部とヘッダータンクとの間の取付けを行うことができるようにする。
【００２８】
図７に示す本発明の他の実施形態によれば、アキュムレータの容器は、流体入口１７及び流体出口１８を配置する側壁１１４を有する主容器部分１１３と、この主容器部分１１３に整列配置した延長容器部分２１３とを備え、この延長容器部分２１３は、例えば、主容器部分の端部１５にねじ付け又ははんだ付けして取り付ける。図示の実施形態において、主容器部分１１３は、主容器部分１１３の側壁１１４と一体の単一ピースを形成し、かつ流体入口及び流体出口を形成する接続部１２１，１２２によってヘッダータンク１１に対して接続し、また延長容器部分２１３は、延長容器部分２１３の側壁にろう付けした接続部１２３によってヘッダータンク１１に対して接続する。当然のことながら、延長部を有するアキュムレータとヘッダータンクとの間を接続する他の形態も、本発明によれば可能である。
【００２９】
図８及び９に示すさらに他の実施形態によれば、アキュムレータは管状の容器３１３を備え、この容器３１３の側壁３１４には、さらに、アキュムレータの容器３１３に平行に配置した管状の補助リザーバ３２１を接続する。アキュムレータの容器３１３における側壁３１４は、少なくとも１個の貫通開口３２２を有し、この貫通開口は補助リザーバ３２１の内部に流体連通する容器３１３の内面に配置する。図９に示す断面図から分かるように、図示の実施例において、長手方向にアイレットの形式とした複数個の開口３２２を設ける。図８に示す実施形態によれば、補助リザーバ３２１はアキュムレータの容器３１３にろう付けすることができる。この場合、アキュムレータの容器３１３は、ろう付けによって補助リザーバ３２１の側壁に結合できる接続面を設けた接続部を有する。図９ａに示す他の実施形態によれば、補助リザーバ３２１は、アキュムレータの容器３１３と一体の単一ピースとして、とくに、押出成形によって形成できる。
【００３０】
上述の図７及び８に示す実施形態は、適用可能な環境が必要とする場合、アキュムレータの容量を増大させるために設ける。
【００３１】
図１０及び１１につき説明すると、アキュムレータ１０は、さらに、従来のように、管状容器内に収容したフィルタカートリッジＦＣを備え、このフィルタカートリッジＦＣは、フィルタＦ及び乾燥剤を収納する透過性材料のポケットＢを有する。フィルタカートリッジは、フィルタＦが流体入口１７と流体出口１８との間に位置するよう配置する。
【００３２】
図１０に示す変更例によれば、アキュムレータは、交換不能カートリッジタイプとし、またひいては、アキュムレータの端部１５及び１６は恒久的に閉鎖し、この目的のため、容器側壁にはんだ付けしたそれぞれの端部に対応のカバーを設ける、又ははんだ付けしたカバー及び側壁に一体に形成した端壁を設ける。
【００３３】
図１１に示す変更例によれば、アキュムレータは、交換可能カートリッジタイプとし、またひいてはアキュムレータの端部１５及び１６のうち一方は取外し可能なカバー又はキャップによって閉鎖し、このカバー又はキャップは、フィルタカートリッジの一体部分とすることができる。他方の端部は、はんだ付けしたカバー又は側壁に一体に形成した端壁を有することができる。
【００３４】
当然のことながら、上述したアキュムレータの全ての実施形態は、交換可能フィルタ付きアキュムレータ又は交換不能フィルタ付きアキュムレータとして実現することができる。概して、個々の実施形態につき説明した素子を、適切ならば、他の実施形態につき説明した素子と組み合わせることができる。
【図１】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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