【手続補正書】
【提出日】平成15年9月29日(2003.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】冷媒凝縮用熱交換装置、冷媒蒸発用熱交換装置、自動車用及び家庭用エアコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数の偏平熱交換管部が並列状態に配置された凝縮器を備える冷媒凝縮用熱交換装置であって、
前記偏平熱交換管部は、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられ、かつ、
各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜されていることを特徴とする冷媒凝縮用熱交換装置。
【請求項２】各偏平熱交換管部の傾斜角度は水平方向に対し１〜１０°の範囲である請求項１に記載の冷媒凝縮用熱交換装置。
【請求項３】傾斜角度は水平方向に対し２〜５°である請求項２に記載の冷媒凝縮用熱交換装置。
【請求項４】左右方向に向けられた複数本のアルミニウム製偏平チューブが上下方向に所定間隔おきに並列状態に配置されると共に、該チューブの左右両側に、上下方向に向けられたアルミニウム製中空ヘッダーが配置されて、チューブの両端部がヘッダーに連通状態に接続され、チューブ間にはアルミニウム製のフィンが配置されてなる請求項１ないし３のいずれかに記載の冷媒凝縮用熱交換装置。
【請求項５】ヘッダー内が所定の高さ位置において仕切にて上下方向に複数の室に仕切られ、一方のヘッダーの上側側面に冷媒入口部が設けられると共に、他方のヘッダーの下端部側面に冷媒出口部が設けられて、冷媒入口部からヘッダー内に流入したガス冷媒がチューブ群を蛇行状に流通して凝縮され、冷媒がヘッダーの冷媒出口部を通じて凝縮器から送り出されるようになされている請求項１ないし４のいずれかに記載の冷媒凝縮用熱交換装置。
【請求項６】偏平チューブは、ブレージングシート製のチューブ本体材と同じくブレージングシート製の蓋材とを備えており、
前記チューブ本体材は、ロール圧延による一体成形品で、所定の幅の平坦板部の幅方向の両側に側壁が立ち上げられると共に、平坦板部の幅方向の中間部に幅方向に所定間隔おきに長手方向に延びる複数の連接壁が立ち上げられ、各連接壁にはその上半部において凹部が長手方向に所定間隔おきに、隣り合う連接壁間では千鳥配置状となるように備えられ、
前記蓋材は、ロール成形あるいはプレス成形等による一体成形品によるもので、所定の幅の平坦板部の幅方向の両側に側壁が立ち上げられ、偏平チューブは、この蓋材の平坦板部の下面をチューブ本体材の連接壁上面に当接させるように、蓋材がチューブ本体材に外嵌め状態に嵌合され、一括ろう付けにより両者が接合一体化されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の冷媒凝縮用熱交換装置。
【請求項７】複数の偏平熱交換管部が並列状態に配置された蒸発器を備える冷媒蒸発用熱交換装置であって、
前記偏平熱交換管部は、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられ、かつ、
各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも下方に位置させるように傾斜されていることを特徴とする冷媒蒸発用熱交換装置。
【請求項８】各偏平熱交換管部の傾斜角度は水平方向に対し１〜１０°の範囲である請求項１記載の冷媒蒸発用熱交換装置。
【請求項９】傾斜角度は水平方向に対し２〜５°である請求項２記載の冷媒蒸発用熱交換装置。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかに記載の冷媒凝縮用熱交換装置または冷媒蒸発用熱交換装置を用いた自動車用エアコン。
【請求項１１】請求項１ないし９のいずれかに記載の冷媒凝縮用熱交換装置または冷媒蒸発用熱交換装置を用いた家庭用エアコン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、例えば、自動車用エアコンや家庭用エアコンなどに用いられる冷媒凝縮用熱交換装置、冷媒蒸発用熱交換装置、自動車用及び家庭用エアコンに関する。
【従来の技術及び課題】
【０００３】
従来、例えば凝縮器の偏平熱交換管部として、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁に、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられたものが提案されている。この凝縮器によれば、偏平熱交換管部内において、冷媒が連接壁の開口部を通じて各冷媒通路を行来して、風上側で凝縮された液冷媒と風下側の未凝縮ガス冷媒とが混合され、未凝縮ガス冷媒の凝縮を促進でき、性能を向上することができる。
【０００４】
また、蒸発器の場合も、その偏平熱交換管部として上記のような偏平熱交換管部を用いることにより、風上側で蒸発されたガス冷媒と風下側の未蒸発液冷媒とが混合され、未蒸発液冷媒の蒸発を促進でき、性能を向上し得る。
【０００５】
しかしながら、性能向上の要請はとどまる知らない。本発明は、上記のような技術背景のもと、更なる性能向上の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、複数の偏平熱交換管部が並列状態に配置された凝縮器を備える冷媒凝縮用熱交換装置であって、前記偏平熱交換管部は、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられ、かつ、各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜されていることを特徴とする冷媒凝縮用熱交換装置によって解決される。
【０００７】
この冷媒凝縮用熱交換装置では、偏平熱交換管部が、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられていることにより、熱交換中、偏平熱交換管部内において、冷媒が連接壁の開口部を通じて各冷媒通路を行来して、風上側で凝縮された液冷媒と風下側の未凝縮ガス冷媒とが混合され、未凝縮ガス冷媒の凝縮が促進される。
【０００８】
しかも、各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜されていることにより、偏平熱交換管部内の幅方向における風上側で凝縮された液冷媒は、その自重により、偏平熱交換管部内の風下側に移行し、そのため、未凝縮ガス冷媒が偏平熱交換管部内の幅方向風上側に広く存在できて、未凝縮ガス冷媒の凝縮がより一層促進される。傾斜角度は水平方向に対し１〜１０°の範囲であるのがよい。好ましくは２〜５°である。
【０００９】
また、左右方向に向けられた複数本のアルミニウム製偏平チューブが上下方向に所定間隔おきに並列状態に配置されると共に、該チューブの左右両側に、上下方向に向けられたアルミニウム製中空ヘッダーが配置されて、チューブの両端部がヘッダーに連通状態に接続され、チューブ間にはアルミニウム製のフィンが配置されてなる構成であっても良い。
【００１０】
また、ヘッダー内が所定の高さ位置において仕切にて上下方向に複数の室に仕切られ、一方のヘッダーの上側側面に冷媒入口部が設けられると共に、他方のヘッダーの下端部側面に冷媒出口部が設けられて、冷媒入口部からヘッダー内に流入したガス冷媒がチューブ群を蛇行状に流通して凝縮され、冷媒がヘッダーの冷媒出口部を通じて凝縮器から送り出されるようになされていても良い。
【００１１】
また、偏平チューブは、ブレージングシート製のチューブ本体材と同じくブレージングシート製の蓋材とを備えており、前記チューブ本体材は、ロール圧延による一体成形品で、所定の幅の平坦板部の幅方向の両側に側壁が立ち上げられると共に、平坦板部の幅方向の中間部に幅方向に所定間隔おきに長手方向に延びる複数の連接壁が立ち上げられ、各連接壁にはその上半部において凹部が長手方向に所定間隔おきに、隣り合う連接壁間では千鳥配置状となるように備えられ、前記蓋材は、ロール成形あるいはプレス成形等による一体成形品によるもので、所定の幅の平坦板部の幅方向の両側に側壁が立ち上げられ、偏平チューブは、この蓋材の平坦板部の下面をチューブ本体材の連接壁上面に当接させるように、蓋材がチューブ本体材に外嵌め状態に嵌合され、一括ろう付けにより両者が接合一体化されたものである構成としても良い。
【００１２】
また、この発明に係る冷媒蒸発用熱交換装置は、複数の偏平熱交換管部が並列状態に配置された蒸発器を備える冷媒蒸発用熱交換装置であって、前記偏平熱交換管部は、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられ、かつ、各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも下方に位置させるように傾斜されていることを特徴とする。
【００１３】
この冷媒蒸発用熱交換装置では、偏平熱交換管部が、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられていることにより、熱交換中、偏平熱交換管部内において、冷媒が連接壁の開口部を通じて各冷媒通路を行来して、風上側で蒸発されたガス冷媒と風下側の未蒸発液冷媒とが混合され、未蒸発液冷媒の凝縮が促進される。
【００１４】
しかも、各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも下方に位置させるように傾斜されていることにより、偏平熱交換管部内の幅方向における風上側で蒸発されたガス冷媒は、偏平熱交換管部内の風下側に移行して、未蒸発液冷媒が偏平熱交換管部内の幅方向風上側に広く存在でき、未蒸発液冷媒の蒸発がより一層促進される。傾斜角度は水平方向に対し１〜１０°の範囲であるのがよい。好ましくは２〜５°である。
【００１５】
また、この発明に係る自動車用エアコンや家庭用エアコンは、上記のような冷媒凝縮用熱交換装置または冷媒蒸発用熱交換装置が用いられている。
【発明の実施の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１ないし図４には、冷媒凝縮用熱交換装置についての第１実施形態を示す。同冷媒凝縮用熱交換装置に用いられる凝縮器（１）は、図３に示されるように、いわゆるマルチフロータイプの一括ろう付け仕様のアルミニウム製熱交換器によるもので、左右方向に向けられた複数本のアルミニウム製偏平チューブ（２）…が熱交換管部を構成するものとして上下方向に所定間隔おきに並列状態に配置されると共に、該チューブ（２）…の左右両側に、上下方向に向けられたアルミニウム製中空ヘッダー（３）（３）が配置されて、チューブ（２）…の両端部がヘッダー（３）（３）に連通状態に接続されている。また、チューブ（２）…間にはアルミニウム製のフィン（４）…が配置されている。そして、ヘッダー（３）（３）内が所定の高さ位置において仕切り（５）…にて上下方向に複数の室に仕切られ、左側ヘッダー（３）の上側側面に冷媒入口部（６）が設けられると共に、右側ヘッダー（３）の下端部側面に冷媒出口部（７）が設けられて、冷媒入口部（６）からヘッダー（３）内に流入したガス冷媒がチューブ（２）…群を蛇行状に流通して凝縮され、冷媒がヘッダー（３）の冷媒出口部（７）を通じて凝縮器（１）から送り出されるようになされている。
【００１８】
上記の凝縮器（１）において、各偏平チューブ（２）は、図３に示されるように、その内部に広幅の対向壁（10）（11）同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路（12）…を形成する連接壁（13）…を有すると共に、各連接壁（13）…には、各冷媒通路（12）…を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部（14）が設けられられたものである。
【００１９】
本実施形態におけるこの偏平チューブ（２）は、押出型材製のものや電縫管製のものとはタイプを異にする圧延成形タイプのものである。即ち、この偏平チューブ（２）は、図２及び図３に示されるように、互いに別体ものとして製作されたブレージングシート製のチューブ本体材（15）と同じくブレージングシート製の蓋材（16）とを備えている。チューブ本体材（15）は、ロール圧延による一体成形品で、所定の幅の平坦板部（11）の幅方向の両側に側壁（17）（17）が立ち上げられると共に、平坦板部（11）の幅方向の中間部に幅方向に所定間隔おきに長手方向に延びる複数の連接壁（13）…が立ち上げられ、かつ、各連接壁（13）…にはその上半部において凹部（19）…が長手方向に所定の間隔おきに、隣り合う連接壁（13）…間では千鳥配置状となるように備えられたものである。また、蓋材（16）は、ロール成形あるいはプレス成形等による一体成形品によるもので、所定の幅の平坦板部（10）の幅方向の両側に側壁（20）（20）が立ち上げられている。そして、偏平チューブ（２）は、この蓋材（16）の平坦板部（10）の下面をチューブ本体材（15）の連接壁（13）上面に当接させるように、蓋材（16）がチューブ本体材（15）に外嵌め状態に嵌合され、一括ろう付けにより両者が接合一体化されたものである。このような構造により、この偏平チューブ（２）内には、連接壁（13）…にて幅方向に複数の冷媒通路（12）…が形成されると共に、各連接壁（13）…に形成されている凹部（19）…にて、各冷媒通路（12）…を幅方向において連通させる開口部（14）…が形成されている。
【００２０】
本実施形態の冷媒凝縮用熱交換装置は、上記凝縮器（１）を用い、これを、図１に示されるように、傾斜状態に設置することで、偏平チューブ（２）…がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜された構造を形成する。
【００２１】
上記冷媒凝縮用熱交換装置では、図１に示されるように、熱交換中、偏平チューブ（２）…内において、冷媒が連接壁（13）…の開口部（14）…を通じて各冷媒通路（12）…を行来して、風上側で凝縮された液冷媒と風下側の未凝縮ガス冷媒とが混合され、未凝縮ガス冷媒の凝縮が促進され、性能が向上される。しかも、チューブ（２）…の幅方向における風上側で凝縮された液冷媒は、その自重により、チューブ（２）…内の風下側に移行し、そのため、未凝縮ガス冷媒がチューブ（２）…内の幅方向風上側に広く存在できて、未凝縮ガス冷媒の凝縮がより一層促進され、性能がより一層向上される。傾斜角度ａは水平方向に対し１〜１０°の範囲であるのがよい。１°未満では傾斜による性能向上効果が現れにくくなり、１０°を越えて大きく傾斜させると、かえって空気側の圧力損失が大きくなってしまう等の不具合を生じる。より好ましい傾斜角度ａは２〜５°の範囲である。
【００２２】
図５には、同冷媒凝縮用熱交換装置についての第２実施形態を示す。本実施形態の冷媒凝縮用熱交換装置は、凝縮器（１）そのものは垂直状態に設置されるタイプのものであり、各チューブ（２）…がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜されたものとするために、凝縮器（１）そのものにおいて、その各チューブ（２）がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜して備えられた構造となされている。本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００２３】
図６には、冷媒蒸発用熱交換装置についての第３実施形態を示す。同冷媒蒸発用熱交換装置に用いられる蒸発器（21）は、中空ヘッダーに複数本のチューブの端部が連通状態に接続されて構成された同じくマルチフロータイプの熱交換器によるものである。本実施形態の冷媒蒸発用熱交換装置は、この蒸発器（21）を用い、これを傾斜状態に設置することで、偏平チューブ（２）…がその幅方向における風上側を風下側よりも下方に位置させるように傾斜された構造となされている。
【００２４】
この冷媒蒸発用熱交換装置では、熱交換中、偏平チューブ（２）…内において、冷媒が連接壁（13）の開口部（14）…を通じて各冷媒通路（12）…を行来して、風上側で蒸発されたガス冷媒と風下側の未蒸発液冷媒とが混合され、未蒸発液冷媒の蒸発が促進され、性能が向上される。しかも、偏平チューブ（２）…内の幅方向における風上側で蒸発されたガス冷媒は、偏平チューブ（２）…内の風下側に移行して、未蒸発液冷媒が偏平チューブ（２）…内の幅方向風上側に広く存在し、未蒸発液冷媒の蒸発がより一層促進されて、性能がより一層向上される。傾斜角度ｂは水平方向に対し１〜１０°の範囲であるのがよい。１°未満では傾斜による性能向上効果が現れにくくなり、１０°を越えて大きく傾斜させると、かえって空気側の圧力損失が大きくなってしまう等の不具合を生じる。より好ましい傾斜角度ｂは２〜５°の範囲である。
【００２５】
図７には、同冷媒蒸発用熱交換装置についての第４実施形態を示す。本実施形態の冷媒蒸発用熱交換装置は、蒸発器（21）そのものは垂直状態に設置されるタイプのものであり、各チューブ（２）…がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜されたものとするために、蒸発器（21）そのものにおいて、その各チューブ（２）がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜して備えられた構造となされている。本実施形態においても、上記第３実施形態と同様の作用効果が奏される。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種変更が可能である。例えば、上記実施形成では、偏平熱交換管部として、圧延成形タイプのチューブを使用しているが、押出型材製のものや、波型インナーフィンを内部に装入した電縫管製のものであって、対向壁同士を連接する連接壁に、各冷媒通路を連通させる開口部が設けられたものなどが用いられてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
上述次第で、本発明の冷媒凝縮用熱交換装置は、偏平熱交換管部が、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられているから、熱交換中、偏平熱交換管部内において、冷媒が連接壁の開口部を通じて各冷媒通路を行来して、風上側で凝縮された液冷媒と風下側の未凝縮ガス冷媒とが混合され、未凝縮ガス冷媒の凝縮を促進し得て、性能を向上することができる。
【００２８】
しかも、各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも上方に位置させるように傾斜されているから、偏平熱交換管部内の幅方向における風上側で凝縮された液冷媒は、その自重により、偏平熱交換管部内の風下側に移行し、そのため、未凝縮ガス冷媒が偏平熱交換管部内の幅方向風上側に広く存在できて、未凝縮ガス冷媒の凝縮をより一層促進しえて、性能をより一層向上することができる。
【００２９】
また、本発明の冷媒蒸発用熱交換装置は、同様に、偏平熱交換管部が、その内部に広幅の対向壁同士を連接して幅方向に複数の冷媒通路を形成する連接壁を有すると共に、該連接壁には、各冷媒通路を幅方向において連通させ冷媒の行来を許容する開口部が設けられているから、熱交換中、偏平熱交換管部内において、冷媒が連接壁の開口部を通じて各冷媒通路を行来して、風上側で蒸発されたガス冷媒と風下側の未蒸発液冷媒とが混合され、未蒸発液冷媒の蒸発を促進し得て、性能を向上することができる。
【００３０】
しかも、各偏平熱交換管部がその幅方向における風上側を風下側よりも下方に位置させるように傾斜されていることにより、偏平熱交換管部内の幅方向における風上側で蒸発されたガス冷媒は、偏平熱交換管部内の風下側に移行して、未蒸発液冷媒が偏平熱交換管部内の幅方向風上側に広く存在でき、未蒸発液冷媒の蒸発をより一層促進しえて、性能をより一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態にかかる冷媒凝縮用熱交換装置を示すもので、図４のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】チューブを構成するチューブ本体材と蓋材とを分離状態にして示す斜視図である。
【図３】図（イ）はチューブの全体断面図、図（ロ）は同拡大断面図、図（ハ）は図（ロ）のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図である。
【図４】凝縮器の全体正面図である。
【図５】第２実施形態にかかる冷媒凝縮用熱交換装置の断面図である。
【図６】第３実施形態にかかる冷媒蒸発用熱交換装置の断面図である。
【図７】第４実施形態にかかる冷媒蒸発用熱交換装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…凝縮器
２…チューブ（偏平熱交換管部）
１０…対抗壁
１１…対抗壁
１２…冷媒通路
１３…連接壁
１４…開口部
２１…蒸発器