(57)【要約】【課題】上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管への冷媒の分流を均一に行いうる熱交換器を提供する。【解決手段】一体型熱交換器１の凝縮部２は、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダ5,6と、両ヘッダ5,6間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置された複数の扁平状熱交換管７と、隣接する熱交換管７間に配置されたフィン８とを備えている。上端の熱交換管７が属する通路群９を構成する上下方向に並んだ熱交換管７の数は４０以上である。同通路群９を構成する各熱交換管７の相当直径は０．６ｍｍ以下であり、および／または各熱交換管７の全冷媒通路の合計断面積は１０ｍｍ２以下である。冷媒入口21を右ヘッダ６の上端壁19に形成する。冷媒は、冷媒入口21を通り、流れ方向を垂直下方に向けて右ヘッダ６内に流入する。【選択図】図１
2008075896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間に配置されたフィンとを備えており、一方のヘッダに、その内部に冷媒を流入させる冷媒入口が形成されるとともに、当該一方のヘッダまたは他方のヘッダに、その内部から冷媒を流出させる冷媒出口が形成され、熱交換管が幅方向に並んで形成された複数の冷媒通路を有し、両ヘッダ間に、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなり、かつ冷媒が同一方向に流れる少なくとも１つの通路群が設けられ、冷媒入口から一方のヘッダに流入した冷媒が、上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管内を通って他方のヘッダに流入するようになっている熱交換器において、
上端の熱交換管が属する通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管の数が４０以上であり、冷媒入口が、一方のヘッダにおける上端の熱交換管よりも上方に形成されている熱交換器。
【請求項２】
上端の熱交換管が属する通路群を構成する各熱交換管の相当直径が０．６ｍｍ以下である請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
上端の熱交換管が属する通路群を構成する各熱交換管の全冷媒通路の合計断面積が１０ｍｍ２以下である請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
冷媒入口が一方のヘッダの上端壁に形成され、これにより冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて一方のヘッダ内に流入するようになされている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項５】
熱交換管が、互いに対向する１対の平坦壁と、両平坦壁の両側縁にまたがる両側壁と、両側壁間において両平坦壁にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数の補強壁とを備えているとともに、内部に並列状の複数の流体通路を有しており、各補強壁が、少なくともいずれか一方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された補強壁用凸条からなる請求項１〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
熱交換管の一方の側壁が両平坦壁と一体に形成されるとともに、他方の側壁が一方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された側壁用凸条と、他方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された側壁用凸条とが相互に突き合わされてろう付されることにより形成され、各補強壁が、一方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された補強壁用凸条と、他方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された補強壁用凸条とが相互に突き合わされてろう付されることにより形成されている請求項５記載の熱交換器。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる凝縮部の下方に、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間に配置されたフィンとを備えた過冷却部が配置され、凝縮部における冷媒出口が形成された第１のヘッダの下方に、仕切りを介して過冷却部の第１のヘッダが設けられるとともに、凝縮部における第２のヘッダの下方に、仕切りを介して過冷却部の第２のヘッダが設けられ、凝縮部の第１ヘッダと過冷却部の第１ヘッダとにまたがるように受液器が取り付けられ、凝縮部の第１ヘッダの冷媒出口から流出した冷媒が受液器を通過して過冷却部の第１ヘッダに流入するようになっている一体型熱交換器。
【請求項８】
圧縮機、請求項１〜６のうちのいずれかに記載の熱交換器、膨張弁および蒸発器を備えている冷凍サイクル。
【請求項９】
圧縮機、請求項７記載の一体型熱交換器、膨張弁および蒸発器を備えている冷凍サイクル。
【請求項１０】
請求項８または９記載の冷凍サイクルをエアコンとして備えている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば自動車に搭載される冷凍サイクルであるカーエアコンの凝縮器に好適に用いられる熱交換器に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、各図面の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。
【背景技術】
【０００３】
カーエアコンを構成する冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器、減圧器（膨張弁）および蒸発器を有しており、圧縮機により圧縮された高温高圧のガス状冷媒が凝縮器により凝縮されて液状冷媒となり、液状冷媒が膨張弁により減圧膨張させられた後、蒸発器で蒸発させられるようになっている。また、近年、冷凍サイクルの高効率化を図るために、凝縮器で凝縮された液状冷媒を、さらに凝縮温度よりも５〜１５℃程度低い温度まで過冷却する過冷却器が用いられるようになってきている。
【０００４】
従来、凝縮器として、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間に配置されたフィンとを備えており、第１ヘッダに、その内部に冷媒を流入させる冷媒入口が形成されるとともに、第２ヘッダに、その内部から冷媒を流出させる冷媒出口が形成され、熱交換管が幅方向に並んで形成された複数の冷媒通路を有し、両ヘッダ間に、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなり、かつ冷媒が同一方向に流れる１つの通路群が設けられ、冷媒入口から入口ヘッダに流入した冷媒が、全熱交換管内を通って第２ヘッダに流入するようになっているものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。なお、特許文献１に記載されているのは、上述した凝縮器からなる凝縮部の下方に、互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間に配置されたフィンとを備えた過冷却部が配置されており、凝縮部の両ヘッダに、それぞれ仕切りを介して過冷却部の両ヘッダが設けられ、凝縮部における冷媒出口が形成された第１ヘッダと、このヘッダに連結された過冷却部の第１ヘッダとにまたがるように受液器が取り付けられ、凝縮部の第１ヘッダの冷媒出口から流出した冷媒が受液器を通過して過冷却部の第１ヘッダに流入するようになっている一体型熱交換器である。
【０００５】
ところで、最近では、広い車室を有する自動車が増加する傾向にある。広い車室を効率良く冷房するには、カーエアコンの性能の向上が求められ、この要求に応えるために、凝縮器においても高性能化が図られている。凝縮器の高性能化には、上下方向に並んだ熱交換管の数を増やしたり、各熱交換管の相当直径および／または各熱交換管の全冷媒通路の合計断面積を小さくすることが効果的であることが知られている。
【０００６】
しかしながら、上下方向に並んだ熱交換管の数を増やしたり、各熱交換管の相当直径および／または各熱交換管の全冷媒通路の合計断面積を小さくすると、各熱交換管の通路抵抗が増大して、冷媒入口から遠い位置にある熱交換管の冷媒通路内に冷媒が流入しにくくなり、その結果全熱交換管への冷媒の分流が不均一になって却って性能が低下するおそれがある。
【特許文献１】特開２００１−３３１２１号公報（段落００１９〜００２１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、上記問題を解決し、上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管への冷媒の分流を均一に行いうる熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【０００９】
1)左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間に配置されたフィンとを備えており、一方のヘッダに、その内部に冷媒を流入させる冷媒入口が形成されるとともに、当該一方のヘッダまたは他方のヘッダに、その内部から冷媒を流出させる冷媒出口が形成され、熱交換管が幅方向に並んで形成された複数の冷媒通路を有し、両ヘッダ間に、上下に連続して並んだ複数の熱交換管からなり、かつ冷媒が同一方向に流れる少なくとも１つの通路群が設けられ、冷媒入口から一方のヘッダに流入した冷媒が、上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管内を通って他方のヘッダに流入するようになっている熱交換器において、
上端の熱交換管が属する通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管の数が４０以上であり、冷媒入口が、一方のヘッダにおける上端の熱交換管よりも上方に形成されている熱交換器。
【００１０】
2)上端の熱交換管が属する通路群を構成する各熱交換管の相当直径が０．６ｍｍ以下である上記1)記載の熱交換器。
【００１１】
3)上端の熱交換管が属する通路群を構成する各熱交換管の全冷媒通路の合計断面積が１０ｍｍ２以下である上記1)または２記載の熱交換器。
【００１２】
4)冷媒入口が一方のヘッダの上端壁に形成され、これにより冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて一方のヘッダ内に流入するようになされている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１３】
5)熱交換管が、互いに対向する１対の平坦壁と、両平坦壁の両側縁にまたがる両側壁と、両側壁間において両平坦壁にまたがるとともに長さ方向に伸びかつ相互に所定間隔をおいて設けられた複数の補強壁とを備えているとともに、内部に並列状の複数の流体通路を有しており、各補強壁が、少なくともいずれか一方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された補強壁用凸条からなる上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１４】
6)熱交換管の一方の側壁が両平坦壁と一体に形成されるとともに、他方の側壁が一方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された側壁用凸条と、他方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された側壁用凸条とが相互に突き合わされてろう付されることにより形成され、各補強壁が、一方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された補強壁用凸条と、他方の平坦壁より内方隆起状に一体成形された補強壁用凸条とが相互に突き合わされてろう付されることにより形成されている上記5)記載の熱交換器。
【００１５】
7)上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換器からなる凝縮部の下方に、左右方向に間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のヘッダと、両ヘッダ間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダにそれぞれ接続された複数の扁平状熱交換管と、隣接する熱交換管間に配置されたフィンとを備えた過冷却部が配置され、凝縮部における冷媒出口が形成された第１のヘッダの下方に、仕切りを介して過冷却部の第１のヘッダが設けられるとともに、凝縮部における第２のヘッダの下方に、仕切りを介して過冷却部の第２のヘッダが設けられ、凝縮部の第１ヘッダと過冷却部の第１ヘッダとにまたがるように受液器が取り付けられ、凝縮部の第１ヘッダの冷媒出口から流出した冷媒が受液器を通過して過冷却部の第１ヘッダに流入するようになっている一体型熱交換器。
【００１６】
8)圧縮機、上記1)〜6)のうちのいずれかに記載の熱交換器、膨張弁および蒸発器を備えている冷凍サイクル。
【００１７】
9)圧縮機、上記7)記載の一体型熱交換器、膨張弁および蒸発器を備えている冷凍サイクル。
【００１８】
10)上記8)または9)記載の冷凍サイクルをエアコンとして備えている車両。
【発明の効果】
【００１９】
上記1)の熱交換器のように、上端の熱交換管が属する通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管の数が４０以上である場合、冷媒入口から遠い位置にある熱交換管の冷媒通路内に冷媒が流入しにくくなるが、この場合であっても、冷媒入口が、一方のヘッダにおける上端の熱交換管よりも上方に形成されていると、一方のヘッダ内に流入する際の勢いにより、冷媒が一方のヘッダの下端部まで流れるので、上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管への冷媒の分流を均一に行うことができる。したがって、熱交換器の性能が向上する。
【００２０】
上記2)の熱交換器のように、上端の熱交換管が属する通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管の数が４０以上であるとともに、同通路群を構成する各熱交換管の相当直径が０．６ｍｍ以下場合、冷媒入口から遠い位置にある熱交換管の冷媒通路内に冷媒が流入しにくくなるが、この場合であっても、冷媒入口が、一方のヘッダにおける上端の熱交換管よりも上方に形成されていると、一方のヘッダ内に流入する際の勢いにより、冷媒が一方のヘッダの下端部まで流れるので、上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管への冷媒の分流を均一に行うことができる。したがって、熱交換器の性能が向上する。
【００２１】
上記3)の熱交換器のように、上端の熱交換管が属する通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管の数が４０以上であるとともに、同通路群を構成する各熱交換管の全冷媒通路の合計断面積が１０ｍｍ２以下である場合、冷媒入口から遠い位置にある熱交換管の冷媒通路内に冷媒が流入しにくくなるが、この場合であっても、冷媒入口が一方のヘッダの上端壁に形成され、これにより冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて一方のヘッダ内に流入するようになされていると、一方のヘッダ内に流入する際の勢いにより、冷媒が一方のヘッダの下端部まで流れるので、上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管への冷媒の分流を均一に行うことができる。したがって、熱交換器の性能が向上する。
【００２２】
上記4)の熱交換器によれば、冷媒入口が一方のヘッダの上端壁に形成され、これにより冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて一方のヘッダ内に流入するようになされているので、一方のヘッダ内に流入する際の勢いにより、冷媒が、効果的に一方のヘッダの下端部まで流れることになり、その結果上端の熱交換管が属する通路群を構成する全熱交換管への冷媒の分流を均一に行うことができる。したがって、熱交換器の性能が向上する。
【００２３】
上記5)の熱交換器の熱交換管においては、通常の押出形材製熱交換管に比べて、比較的簡単に相当直径を０．６ｍｍ以下にするとともに、全冷媒通路の合計断面積を１０ｍｍ２以下にすることができる。したがって、熱交換器の性能向上に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２５】
以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２６】
実施形態１
この実施形態は、図１〜図６に示すものであって、この発明による熱交換器を、コンデンサの機能を有する凝縮部と、過冷却器の機能を有する過冷却部とが一体化された一体型熱交換器に適用したものである。
【００２７】
図１は一体型熱交換器の全体構成を示し、図２〜図６はその要部の構成を示す。
【００２８】
図１において、一体型熱交換器(1)は、気相の冷媒を凝縮させて液相とする凝縮器の機能を有する凝縮部(2)、および凝縮部(2)で凝縮された液状冷媒を凝縮温度よりも５〜１５℃程度低い温度まで過冷却する過冷却器の機能を有する過冷却部(3)が同一垂直面内において上下に並んで設けられ、凝縮部(2)および過冷却部(3)にまたがって受液器(4)が設けられたものである。
【００２９】
凝縮部(2)は、左右方向に互いに間隔をおいて配置されかつ上下方向にのびる１対のアルミニウム製ヘッダ(5)(6)と、両ヘッダ(5)(6)間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダ(5)(6)にそれぞれ接続された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(7)と、隣接する熱交換管(7)間に配置されて熱交換管(7)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(8)とを備えている。そして、全熱交換管(7)によって、上端の熱交換管(7)が属する１つの通路群(9)を構成している。この通路群(9)を構成する上下方向に並んだ熱交換管(7)の数は４０以上である。上端の熱交換管(7)の上方にはこの熱交換管(7)と間隔をおいてアルミニウム製サイドプレート(11)が配置され、サイドプレート(11)と熱交換管(7)との間にもアルミニウム製コルゲートフィン(8)が配置されてサイドプレート(11)および熱交換管(7)にろう付されている。
【００３０】
過冷却部(3)は、左右方向に互いに間隔をおいて配置されかつ上下方向にのびる１対のアルミニウム製ヘッダ(12)(13)と、両ヘッダ(12)(13)間に上下方向に間隔をおいて並列状に配置されかつ両端部が両ヘッダ(12)(13)にそれぞれ接続された複数のアルミニウム製扁平状熱交換管(14)と、隣接する熱交換管(14)間に配置されて熱交換管(14)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(8)とを備えている。下端の熱交換管(14)の下方にはこの熱交換管(14)と間隔をおいてアルミニウム製サイドプレート(11)が配置され、サイドプレート(11)と熱交換管(14)との間にもアルミニウム製コルゲートフィン(8)が配置されてサイドプレート(11)および熱交換管(14)にろう付されている。
【００３１】
凝縮部(2)の両ヘッダ(5)(6)および過冷却部(3)の両ヘッダ(12)(13)は、上下方向にのびかつ上下両端が閉鎖された左右１対のタンク(15)(16)内を、それぞれその下部において仕切り(17)(18)により仕切ることにより形成されたものである。凝縮部(2)の右ヘッダ(6)、すなわち右側タンク(16)の上端壁(19)に冷媒入口(21)が設けられており、冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて凝縮部(2)の右ヘッダ(6)内に流入するようになっている。また、過冷却部(3)の右ヘッダ(13)の周壁に、冷媒を、側方に流して一体型熱交換器(1)から流出させる冷媒出口(30)が設けられている。さらに、左側のタンク(15)の仕切り(17)には、左ヘッダ(5)から冷媒を流出させる後述する冷媒出口(47)が形成されている。したがって、凝縮部(2)の左ヘッダ(5)が冷媒出口(47)を有する第１ヘッダであり、過冷却部(3)の左ヘッダ(12)が第１ヘッダである。また、凝縮部(2)の右ヘッダ(6)が第２ヘッダであり、過冷却部(3)の右ヘッダ(13)が第２ヘッダである。
【００３２】
図２および図３に示すように、凝縮部(2)の熱交換管(7)は、互いに対向する平らな上下壁(22)(23)（１対の平坦壁）と、上下壁(22)(23)の左右両側縁どうしにまたがる左右両側壁(24)(25)と、上壁(22)の左側縁に一体に形成され、かつ左側壁(24)の外面全体を覆う被覆壁(26)と、左右両側壁(24)(25)間において上下壁(22)(23)にまたがるとともに相互に所定間隔をおいて設けられ、かつ長さ方向に伸びる複数の補強壁(27)とよりなり、内部に並列状の複数の冷媒通路(28)を有するものである。なお、図示は省略したが、全ての補強壁(27)には、隣接する流体通路(28)どうしを通じさせる複数の連通穴が、全体として平面から見て千鳥配置状となるようにあけられている。
【００３３】
左側壁(24)は、上壁(22)の左側縁より下方隆起状に一体成形された側壁用凸条(29)と、下壁(3)の左側縁より上方隆起状に一体成形された側壁用凸条(31)とが、先端どうしが相互に突き合わされてろう付されることにより形成されている。両側壁用凸条(29)(31)の先端部どうしは相欠き状に突き合わされている。右側壁(25)は、上下壁(22)(23)と一体に形成されている。
【００３４】
被覆壁(26)は、上壁(22)の左側縁を左方に延長することにより形成された被覆壁形成部を折り曲げて左側壁(24)外面に沿わせることにより形成されており、その先端部が、下壁(23)の左側縁部の傾斜面(23a)に係合させられた状態で、左側壁(24)、すなわち両側壁用凸条(29)(31)の外面全体および下壁(23)の傾斜面(23a)にろう付されている。
【００３５】
補強壁(27)は、上壁(22)より下方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(32)(33)と、下壁(23)より上方隆起状に一体成形された補強壁用凸条(34)(35)とが、先端どうしが相互に突き合わされてろう付されることにより形成されている。上壁(22)および下壁(23)には、それぞれ肉厚の異なる２種類の補強壁用凸条(32)(33)および(34)(35)が左右方向に交互に形成されており、上壁(22)における肉厚の厚い補強壁用凸条(32)と下壁(23)における肉厚の薄い補強壁用凸条(35)とがろう付され、上壁(22)における肉厚の薄い補強壁用凸条(33)と下壁(23)における肉厚の厚い補強壁用凸条(34)とがろう付されている。以下、上下両壁(22)(23)の肉厚の厚い補強壁用凸条(32)(34)をそれぞれ第１補強壁用凸条といい、同じく薄い補強壁用凸条(33)(35)をそれぞれ第２補強壁用凸条というものとする。上下壁(22)(23)の第１補強壁用凸条(32)(34)の先端面には、それぞれその長さ方向に伸びかつ他方の壁(23)(22)の第２補強壁用凸条(35)(33)の先端部が嵌る凹溝(36)(37)が全長にわたって形成されている。そして、上壁(22)の第１補強壁用凸条(32)の凹溝(36)内に下壁(23)の第２補強壁用凸条(35)の先端部が、下壁(23)の第１補強壁用凸条(34)の凹溝(37)内に上壁(22)の第２補強壁用凸条(33)の先端部がそれぞれ圧入された状態で、両補強壁用凸条(32)(35)および(33)(34)がろう付されている。
【００３６】
熱交換管(7)の相当直径Ｄｈは０．６ｍｍ以下である場合がある（条件Ｘ）。ここで、相当直径とは、公知のように、複数の非円形冷媒通路を有する熱交換管(7)を、１つの管路を有する円管と見なした場合の管路の等価直径を意味するものであり、次式で定義される。
【００３７】
Ｄｈ＝（４Ａｃ）／Ｐｉであり、Ａｃ：複数の通路の通路断面積の合計、Ｐｉ：複数の通路の断面内周長の合計である。
【００３８】
また、各熱交換管(7)の全冷媒通路の合計断面積が１０ｍｍ２以下である場合がある（条件Ｙ）。
【００３９】
熱交換管(7)は、上記条件ＸおよびＹの両方を満たす場合と、いずれか一方を満たす場合がある。
【００４０】
凝縮部(2)の熱交換管としては、上記条件ＸおよびＹのうちの少なくともいずれか一方を満たすものであれば、図２および図３に示すものに限定されず、アルミニウム押出形材からなり、かつ幅方向に並んだ複数の冷媒通路を有するものを用いてもよい。
【００４１】
過冷却部(3)の熱交換管(14)としては、凝縮部(2)の熱交換管(7)と同一構成のものを用いてもよいし、あるいは異なる構成のもの、たとえばアルミニウム押出形材製の扁平状であって、幅方向に並んだ複数の冷媒通路を有するものを用いてもよい。また、必ずしも、上記条件ＸおよびＹのうちの少なくともいずれか一方を満たしている必要もない。
【００４２】
受液器(4)は、左側のタンク(15)にろう付されたアルミニウム製受液器取付部材(40)に固定されている。図４に示すように、受液器取付部材(40)に、左側のタンク(15)内を凝縮部(2)の左ヘッダ(5)と過冷却部(3)の左ヘッダ(12)とに仕切る仕切り(17)が一体に形成されている。受液器取付部材(40)の右側面の前後両側縁部には、上下方向に伸びる凸部(41)がそれぞれ一体に形成されている。また、受液器取付部材(40)の右側面における両凸部(41)間の部分の下部には凹所(42)が形成されており、凹所(42)の内周面は、左側のタンク(15)の外周面に密着しうる凹円筒面状となっている。受液器取付部材(40)における凹所(42)よりも上方の部分は、左側のタンク(15)に形成された方形貫通穴(43)を通して左側のタンク(15)内に嵌め入れられる嵌入部(44)となっている。嵌入部(44)の上端周縁部に、左側のタンク(15)の内周面に当接し、かつ左側タンク(15)内を凝縮部(2)の左ヘッダ(5))と過冷却部(3)の左ヘッダ(12)とに区画する仕切り(17)が一体に形成されている。なお、凹所(42)の内周面と嵌入部(44)の下面との間の連接部分は、凹球面状となっている。そして、受液器取付部材(40)の両凸部(41)の前後方向内側面および凹所(42)の内周面が、左側タンク(15)の外周面に形成されていたろう材層を利用して左側タンク(15)外周面にろう付されるとともに、嵌入部(44)の仕切り(17)が、左側タンク(15)の内周面に形成されていたろう材層を利用して左側タンク(15)内周面にろう付されることにより、受液器取付部材(40)が左側タンク(15)に固定されている。
【００４３】
受液器取付部材(40)には、第１および第２の２つの流路(45)(46)が形成されている。第１流路(45)は、一端が仕切り(17)の上面に開口するとともに、他端が受液器取付部材(40)における左側タンク(15)外側に存在する部分の上面右側部分に開口している。第１流路(45)における仕切り(17)上面への開口が、凝縮部(2)の左ヘッダ(5)の冷媒出口(47)となっている。第２流路(32)は、一端が凹所(42)内周面の底部分に開口するとともに、他端が受液器取付部材(40)における左側タンク(15)外側に存在する部分の上面左側部分に開口している。第２流路(46)の上記一端開口は、左ヘッダ(2)の周壁に形成された円形貫通穴(48)を通して過冷却部(3)の左ヘッダ(12)内に連通している。また、受液器取付部材(40)の上面における第２流路(46)の上記他端開口の周囲には、上方に突出した雄パイプ部(49)が一体に形成されている。雄パイプ部(49)の外周面にはＯリング(51)が装着されている。
【００４４】
受液器(4)は上端が閉鎖されるとともに下端が開口した筒状体であり、その下端部には、一端が下端面に開口しかつ受液器取付部材(40)の第１流路(45)に通じる第１流路(52)と、一端が下端面に開口しかつ受液器取付部材(40)の第２流路(46)に通じる第２流路(53)とが形成されている。受液器(4)の下端面における第１流路(52)の開口の周囲には、下方に突出しかつ受液器取付部材(40)の第１流路(45)の上記他端開口内に挿入される雄パイプ部(54)が一体に形成されている。雄パイプ部(54)の外周面にはＯリング(55)が装着されている。受液器(4)の第２流路(53)の下端部には、受液器取付部材(40)の雄パイプ部(49)が挿入される大径部(53a)が形成されている。
【００４５】
なお、図示は省略したが、受液器(4)は複数の部材をアーク溶接などにより溶接することにより形成されたものであり、受液器(4)の内部には、冷媒から異物を除去するフィルタおよび冷媒中の水分を吸収するためのドライヤなどが配置されている。
【００４６】
そして、受液器(4)が受液器取付部材(40)上に載せられるとともに、受液器(4)の雄パイプ部(54)が受液器取付部材(40)の第１流路(45)内に、受液器取付部材(40)の雄パイプ部(49)が受液器(4)の第２流路(53)の大径部(53a)内にそれぞれ嵌め入れられた状態で、図示しない適当なねじ手段によって、受液器(4)が受液器取付部材(40)に固定されている。
【００４７】
一体型熱交換器(1)は、圧縮機、膨張弁（減圧器）および蒸発器とともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。
【００４８】
そして、圧縮機により圧縮された高温高圧のガス状冷媒が冷媒入口(21)を通って凝縮部(2)の右ヘッダ(6)内に、上方から真下に流れるように流入し、分流して凝縮部(2)の通路群(9)を構成する全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入する。全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入した冷媒は左方に流れて凝縮部(2)の左ヘッダ(5)内に流入する。そして、冷媒は全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内を左方に流れる間に凝縮する。左ヘッダ(5)内に流入した冷媒は、冷媒出口(47)を通って左ヘッダ(5)内から流出し、受液器取付部材(40)の第１流路(45)および受液器(4)の第１流路(52)を通って受液器(4)内に流入し、ここで異物および水分が除去された後、受液器(4)の第２流路(53)および受液器取付部材(40)の第２流路(46)を通って過冷却部(3)の左ヘッダ(12)内に流入する。過冷却部(3)の左ヘッダ(12)内に流入した冷媒は、分流して過冷却部(3)の全熱交換管(14)の冷媒通路内に流入し、右方に流れて過冷却部(3)の右ヘッダ(13)内に流入する。そして、冷媒は、過冷却部(3)の全熱交換管(14)の冷媒通路内を右方に流れる間に５〜１５℃過冷却される。右ヘッダ(13)内に流入した冷媒は、冷媒出口(30)を通して一体型熱交換器(1)から流出し、膨張弁を経て蒸発器に送られる。
【００４９】
実施形態２
この実施形態は図５に示すものであって、この発明による熱交換器を、実施形態１と同様な一体型熱交換器に適用したものである。
【００５０】
図５において、一体型熱交換器(60)の凝縮部(2)の左ヘッダ(5)における高さ方向の中程よりも下方の部分に、左ヘッダ(5)内を上下に仕切るアルミニウム製仕切り(61)が設けられており、これにより凝縮部(2)における仕切り(61)の上下両側部分に、それぞれ上下に連続して並んだ熱交換管(7)からなる通路群(62)(63)が設けられている。下側通路群(63)を構成する熱交換管(7)の本数は、上側通路群(62)を構成する熱交換管(7)の本数よりも減少している。また、各通路群(62)(63)を構成する全ての熱交換管(7)における冷媒の流れ方向が同一となっているとともに、２つの通路群(62)(63)の熱交換管(7)における冷媒の流れ方向が異なっている。そして、上端の熱交換管(7)が属する上側の通路群(62)を構成する上下方向に並んだ熱交換管(7)の数が４０以上となっている。
【００５１】
また、凝縮部(2)の左ヘッダ(5)、すなわち左側タンク(15)の上端壁(64)に、冷媒入口(21)が設けられており、冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて凝縮部(2)の左ヘッダ(5)内に流入するようになっている。
【００５２】
実施形態２の一体型熱交換器(60)において、圧縮機により圧縮された高温高圧のガス状冷媒が冷媒入口(21)を通って凝縮部(2)の左ヘッダ(5)における仕切り(61)よりも上方の部分内に、上方から真下に流れるように流入し、分流して凝縮部(2)の上側通路群(62)を構成する全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入する。上側通路群(62)を構成する全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入した冷媒は右方に流れて右ヘッダ(6)内に流入し、さらに分流して凝縮部(2)の下側通路群(63)を構成する全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入し、下側通路群(63)を構成する全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内を左方に流れて左ヘッダ(6)における仕切り(61)よりも下方の部分内に流入する。そして、冷媒は両通路群(62)(63)の全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内を流れる間に凝縮する。左ヘッダ(5)における仕切り(61)よりも下方の部分内に流入した冷媒は、冷媒出口(47)を通って左ヘッダ(5)内から流出する。その後、冷媒は、実施形態１の一体型熱交換器(1)の場合と同様に流れ、過冷却された後、冷媒出口(30)を通して一体型熱交換器(1)から流出し、膨張弁を経て蒸発器に送られる。
【００５３】
上記実施形態２においては、通路群の数は２つであるが、これに限定されるものではなく、３以上であってもよい。この場合、上端の熱交換管(7)が属する通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管(7)の数が４０以上となるとともに、凝縮部(2)の左ヘッダ(5)の冷媒出口(47)を通って左ヘッダ(5)から流出するように、左ヘッダ(5)内および右ヘッダ(6)内が適当な位置に設けられた仕切りにより適当な数に仕切られるとともに、冷媒入口(21)の位置が適宜変更される。
【００５４】
実施形態３
この実施形態は図６に示すものであって、この発明による熱交換器を、過冷却器とは別体となった凝縮器に適用したものである。
【００５５】
図６に示す凝縮器(70)の場合、左右方向に互いに間隔をおいて配置されかつ上下方向にのびる１対のアルミニウム製ヘッダ(71)(72)は、実施形態１および２の左右のタンク(15)(16)全体によって形成されている。そして、全熱交換管(7)によって、上端の熱交換管(7)が属する１つの通路群(73)を構成している。この通路群(73)を構成する上下方向に並んだ熱交換管(7)の数は４０以上である。
【００５６】
左ヘッダ(71)、すなわち左側タンク(15)の上端壁(64)に、冷媒入口(21)が設けられており、冷媒が、流れ方向を垂直下方に向けて凝縮器(70)の左ヘッダ(71)内に流入するようになっている。
【００５７】
凝縮器(70)は、圧縮機、膨張弁（減圧器）、蒸発器および過冷却器とともに冷凍サイクルを構成し、カーエアコンとして車両に搭載される。
【００５８】
そして、圧縮機により圧縮された高温高圧のガス状冷媒が冷媒入口(21)を通って左ヘッダ(71)内に、上方から真下に流れるように流入し、分流して通路群(73)を構成する全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入する。全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内に流入した冷媒は右方に流れて右ヘッダ(72)内に流入する。そして、冷媒は全熱交換管(7)の冷媒通路(28)内を右方に流れる間に凝縮する。右ヘッダ(72)内に流入した冷媒、右ヘッダ(72)の冷媒出口(30)を通して凝縮器(70)から流出し、膨張弁を経て蒸発器に送られる。
【００５９】
上記実施形態３において、上記実施形態２の凝縮部(2)の場合と同様に、左ヘッダ(71)内および右ヘッダ(72)内が適当な位置に設けられた仕切りにより適当な数に仕切られるとともに、冷媒入口(21)および冷媒出口(30)の位置が適宜変更されることにより、全熱交換管(7)が複数の通路群に分けられていてもよい。この場合も、上端の熱交換管(7)が属する１つの通路群を構成する上下方向に並んだ熱交換管(7)の数は４０以上である。左ヘッダ(71)内および右ヘッダ(72)内が適当な位置に設けられた仕切りにより適当な数に仕切られるとともに、冷媒入口(21)の位置が適宜変更される。
【００６０】
次に、上記実施形態３の凝縮器(70)を用いて行った実験例を、比較実験例とともに示す。
【００６１】
実験例
凝縮器(70)の全熱交換管(7)の数を６０、各熱交換管(7)の相当直径Ｄｈ：０．４５ｍｍ、各熱交換管(7)の全通路断面積の合計：７．３ｍｍ２とし、入口乾球温度：３５℃、平均圧力：１．５２ＭＰａ、入口過熱度：２５ｄｅｇ、出口過冷度：５ｄｅｇという条件で、風速を変化させつつ、冷媒側能力を測定した。その結果を、図７に示す。
【００６２】
比較実験例
冷媒入口が、左ヘッダの周壁の上端部に設けられ、冷媒が、左側方から左ヘッダ内に流入するようになされている点を除いては、実験例で用いた凝縮器(70)と同じ構成の凝縮器を使用し、上記実験例と同じという条件で、風速を変化させつつ、冷媒側能力を測定した。その結果を、図７に示す。
【００６３】
図７から明らかなように、実験例の凝縮器(70)の冷媒側能力は、比較実験例の凝縮器に比べて２０〜２５％程度向上している。
【００６４】
上記３つの実施形態において、冷媒入口(21)は、ヘッダ(6)(5)(71)の上端壁(19)(64)に形成されているが、これに限定されるものではなく、上端の熱交換管(14)の上方であれば、ヘッダ(6)(5)(71)の周壁に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施形態１の一体型熱交換器の全体構成を示す一部省略正面図である。
【図２】図１の一体型熱交換器の凝縮部に用いられる熱交換管の拡大横断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図１の一体型熱交換器の一部を拡大して示す正面から見た垂直断面図である。
【図５】この発明の実施形態２の一体型熱交換器の全体構成を示す一部省略正面図である。
【図６】この発明の実施形態３の凝縮器の全体構成を示す一部省略正面図である。
【図７】実施形態３の凝縮器を用いて行った実験例、および比較実験例の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
(1)(60)：一体型熱交換器
(2)：凝縮部
(3)：過冷却部
(4)：受液器
(5)(6)：ヘッダ
(7)：熱交換管
(8)：コルゲートフィン
(9)(62)(63)：通路群
(12)(13)：ヘッダ
(14)：熱交換管
(17)(18)：仕切り
(19)(64)：上端閉鎖壁
(21)：冷媒入口
(28)：冷媒通路
(70)：凝縮器
(71)(72)：ヘッダ
(73)：通路群
【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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