(57)【要約】【課題】モジュレータタンクの汎用性を確保しつつ、モジュレータタンクの内容積を設定可能な凝縮器を提供する。【解決手段】凝縮器１は、内部に冷媒が流通する冷媒通路を有する複数のチューブ２ａが所定の間隔をあけて積層されたコア部２、複数のチューブ２ａにおける長手方向の端部が接続され、複数のチューブ２ａの内部と連通する第１、第２ヘッダタンク５、６を備える。また、凝縮器１は、第１ヘッダタンク５の内部と連通し、第１ヘッダタンク５から流出した冷媒の気液を分離すると共に、冷媒を一時的に貯留する内部空間が形成されたモジュレータタンク１０を備える。そして、モジュレータタンク１０には、その内部空間を第１ヘッダタンク５の内部と連通する連通空間１０１、および第１ヘッダタンク５の内部と連通しない非連通空間１０２に区画する区画部材１３が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換対象流体と冷媒とを熱交換させて前記冷媒を凝縮させる凝縮器であって、
内部に前記冷媒が流通する冷媒通路を有する複数のチューブ（２ａ）が所定の間隔をあけて積層されたコア部（２）と、
前記複数のチューブにおける長手方向の端部が接続され、前記複数のチューブの内部と連通する一対のヘッダタンク（５、６）と、
前記一対のヘッダタンクの一方のヘッダタンク（５）の内部と連通し、前記一方のヘッダタンクから流出した前記冷媒の気液を分離するモジュレータタンク（１０）と、
前記モジュレータタンクの内部空間を前記一方のヘッダタンクの内部と連通する連通空間（１０１）、および前記一方のヘッダタンクの内部と連通しない非連通空間（１０２）に区画する区画部材（１３、１３Ａ）と、
を備える凝縮器。
【請求項２】
前記モジュレータタンクは、前記複数のチューブの積層方向に沿って延びると共に、前記一方のヘッダタンクの内部と連通するメインモジュレータ（１１）、および前記複数のチューブにおける長手方向に沿って延びると共に、前記メインモジュレータの内部に連通するサブモジュレータ（１２）を含んで構成されており、
前記区画部材は、前記サブモジュレータに対して設けられている請求項１に記載の凝縮器。
【請求項３】
前記サブモジュレータは、上下方向において前記コア部と重なり合うように、前記コア部の上方側に配置されている請求項２に記載の凝縮器。
【請求項４】
前記サブモジュレータは、前記複数のチューブにおける長手方向に沿って前記一方のヘッダタンクから前記一対のヘッダタンクの他方のヘッダタンクまで延びると共に、前記他方のヘッダタンク（６）側の部位が前記他方のヘッダタンクに支持されている請求項２または３に記載の凝縮器。
【請求項５】
前記サブモジュレータには、その内部空間を前記コア部における前記複数のチューブの積層方向に延びる複数の空間（１２ｂ、１２ｃ）に仕切る仕切部材（１２ａ）が配設されており、
前記区画部材（１３Ａ）は、前記サブモジュレータにおける前記複数の空間の一部に前記連通空間および前記非連通空間が形成されるように、前記サブモジュレータに対して設けられている請求項２ないし４のいずれか１つに記載の凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液溜め機能を有するモジュレータタンクを備える凝縮器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市場では、従来の凝縮器の放熱性能を維持しつつ、搭載性のよい薄型な凝縮器が求められている。このような要求に対して、凝縮器の熱交換部であるコア部の側方部に配置された縦置きのモジュレータタンクに加えて、コア部の上方側に横に寝かせた姿勢で配置された横置きのモジュレータタンクを備える構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６７９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、地球環境保全の観点から冷媒使用量の適正化を図ることが強く求められており、このような要請に対応するために、凝縮器においては、適正な冷媒使用量に応じてモジュレータタンクの内容積を設定することが必要となってきた。
【０００５】
これに対して、モジュレータタンクの寸法を変更することで、適正な冷媒使用量に応じたモジュレータタンクの内容積を設定することが考えられるが、この場合、モジュレータタンクの汎用性が著しく低下してしまう。モジュレータタンクの汎用性の低下は、製造コストの増大を招く要因となることから好ましくない。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、モジュレータタンクの汎用性を確保しつつ、モジュレータタンクの内容積を設定可能な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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、熱交換対象流体と冷媒とを熱交換させて冷媒を凝縮させる凝縮器を対象としている。上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内部に冷媒が流通する冷媒通路を有する複数のチューブ（２ａ）が所定の間隔をあけて積層されたコア部（２）と、
複数のチューブにおける長手方向の端部が接続され、複数のチューブの内部と連通する一対のヘッダタンク（５、６）と、
一対のヘッダタンクの一方のヘッダタンク（５）の内部と連通し、一方のヘッダタンクから流出した冷媒の気液を分離するモジュレータタンク（１０）と、
モジュレータタンクの内部空間を一方のヘッダタンクの内部と連通する連通空間（１０１）、および一方のヘッダタンクの内部と連通しない非連通空間（１０２）に区画する区画部材（１３、１３Ａ）と、を備える。
【０００８】
これによれば、区画部材によってモジュレータタンク内部の連通空間の大きさを冷媒使用量に応じて設定することで、モジュレータタンクの寸法を変更することなく、モジュレータタンクの内容積を設定することができる。従って、本構造によれば、モジュレータタンクの汎用性を確保しつつ、モジュレータタンクの内容積を設定することができる。
【０００９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の凝縮器を示す模式的な斜視図である。
【図２】第１実施形態の凝縮器の模式的な正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】第１実施形態の凝縮器の区画部材およびサブモジュレータの分解図である。
【図６】コア部の側方に単一のモジュレータタンクが配設された凝縮器を示す模式図である。
【図７】第１実施形態の凝縮器を示す模式図である。
【図８】第１実施形態の凝縮器のメインモジュレータタンクと従来の凝縮器のモジュレータタンクの大きさの違いを説明するための要部断面図である。
【図９】第２実施形態の凝縮器の模式的な正面図である。
【図１０】図９のＸ部の拡大図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】図９のＸＩＩ部の拡大図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明を実施する形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。本実施形態に係る凝縮器１は、車両用の空調装置に適用される蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する熱交換器である。冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器１、減圧機構、蒸発器等を順次配管接続した閉回路として構成される。
【００１３】
本実施形態の冷凍サイクルは、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）が採用されている。もちろん、冷凍サイクルの冷媒としては、ＨＦＣ系冷媒よりも地球温暖化係数の低いＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等が採用されていてもよい。
【００１４】
また、本実施形態の冷凍サイクルは、圧縮機として、エンジンからの動力により駆動するエンジン駆動式の圧縮機を採用している。なお、圧縮機は、エンジン駆動式の圧縮機に限らず、電動モータからの動力により駆動する電動圧縮機を採用してもよい。
【００１５】
凝縮器１は、図示しない圧縮機から吐出された高温高圧の気相冷媒と熱交換対象流体である車室外空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させる。凝縮器１は、内部で凝縮した冷媒を図示しない減圧機構を介して冷媒を蒸発させる図示しない蒸発器側へ導出する。
【００１６】
凝縮器１は、車両を駆動する駆動力を出力するエンジンが設置されたエンジンルーム内に配置されている。凝縮器１は、例えば、エンジンルーム内の最前部に形成された走行風の導入路に配置されている。
【００１７】
まず、本実施形態の凝縮器１の全体構成について、図１を参照して説明する。ここで、図１の上下、左右、前後を示す各矢印は車両搭載状態における上下方向、左右方向、前後方向を示している。このことは、図１以外の図面においても同様である。
【００１８】
本実施形態の凝縮器１は、主たる構成要素として、コア部２、一対のサイドプレート３、４、一対のヘッダタンク５、６、一対のコネクタ７、８、モジュレータタンク１０を備える。
【００１９】
凝縮器１を構成する主な部材は、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム製の金属材料で構成されている。凝縮器１は、金属材料で構成される各構成部品が組み付けられた状態で、各部材の必要な部位に予め設けられたろう材によりろう接（すなわち、ろう付け接合）されている。
【００２０】
コア部２は、内部に冷媒が流通する冷媒通路を有する複数のチューブ２ａが所定の間隔をあけて上下に積層された積層体である。コア部２は、チューブ２ａを流れる冷媒をチューブ２ａの外側を流れる熱交換対象流体である車室外空気と熱交換させて放熱させる熱交換部を構成する。
【００２１】
コア部２は、隣接するチューブ２ａ間に、冷媒と空気との熱交換を促進するアウターフィン２ｂが設けられている。本実施形態のアウターフィン２ｂは、波状に曲折されたコルゲートフィンで構成されている。なお、アウターフィン２ｂは、コルゲートフィンに限らず、プレートフィン等で構成されていてもよい。
【００２２】
本実施形態の各チューブ２ａは、扁平な断面を有する単穴あるいは多穴の管で構成されている。各チューブ２ａは、隣り合うチューブ２ａの間を空気が流通するように、互いに所定間隔をあけて積層されている。なお、本実施形態では、左右方向に延在する各チューブ２ａが上下方向に積層されている。このため、本実施形態では、左右方向が各チューブ２ａの長手方向となり、上下方向が各チューブ２ａの積層方向となっている。
【００２３】
本実施形態のコア部２は、冷媒を凝縮させる凝縮部２１、およびモジュレータタンク１０から流出した液相冷媒を冷却する過冷却部（すなわち、サブクーラ）２２を有する。本実施形態のコア部２は、過冷却部２２が凝縮部２１の下方側に位置する構成となっている。なお、本実施形態では、コア部２における図１の太い二点鎖線ＤＬよりも上方側に位置する部位が凝縮部２１を構成し、図１の太い二点鎖線よりも下方側に位置する部位が過冷却部２２を構成している。
【００２４】
一対のサイドプレート３、４は、コア部２を補強する補強部材である。本実施形態のサイドプレート３、４は、コア部２におけるチューブ２ａの積層方向（すなわち、図１の上下方向）の両端部に配置されている。
【００２５】
一対のサイドプレート３、４のうち、上端側プレート３は、コア部２における上端に位置するアウターフィン２ｂに対して接合されている。また、一対のサイドプレート３、４のうち、下端側プレート４は、コア部２における下端に位置するアウターフィン２ｂに対して接合されている。
【００２６】
一対のヘッダタンク５、６は、各チューブ２ａを流れる冷媒の集合・分配を行うタンクとして機能する。一対のヘッダタンク５、６は、チューブ２ａの長手方向の両端部に接続されている。すなわち、一方のヘッダタンク５が、チューブ２ａの長手方向の一端側に接続され、他方のヘッダタンク６がチューブ２ａの長手方向の他端側に接続されている。
【００２７】
具体的には、図１の左側に示す第１ヘッダタンク５は、チューブ２ａの積層方向に沿って延びると共に、コア部２におけるチューブ２ａの長手方向の一端側に接続されている。また、図１の右側に示す第２ヘッダタンク６は、チューブ２ａの積層方向に沿って延びると共に、コア部２におけるチューブ２ａの長手方向の他端側に接続されている。
【００２８】
各ヘッダタンク５、６は、チューブ２ａの積層方向に沿って延びる筒状の中空部材で構成されている。各ヘッダタンク５、６は、その内部に各チューブ２ａの内部と連通する内部空間が形成されている。
【００２９】
一対のコネクタ７、８は、凝縮器１における冷媒の出入口として機能する。一対のコネクタ７、８は、第２ヘッダタンク６に接合されている。
【００３０】
一対のコネクタ７、８のうち、冷媒の入口部を構成する入口側コネクタ７は、第２ヘッダタンク６における上端側に近接する位置に接合されている。入口側コネクタ７には、圧縮機から吐出された冷媒が流通する外部配管が接続される。
【００３１】
また、一対のコネクタ７、８のうち、冷媒の出口部を構成する出口側コネクタ８は、第２ヘッダタンク６における下端側に近接する位置に接合されている。出口側コネクタ８は、凝縮器１を通過した冷媒を減圧機構側へ導出する外部配管が接続される。
【００３２】
モジュレータタンク１０は、コア部２の凝縮部２１から流出した冷媒の気液を分離して、液相冷媒を一時的に貯留する部材である。モジュレータタンク１０の内部には、液相冷媒を貯留する冷媒貯留空間が形成されている。モジュレータタンク１０は、冷凍サイクルの負荷変動に合わせて、サイクル内を循環する冷媒の循環量を調整する役割を果たしている。
【００３３】
本実施形態のモジュレータタンク１０は、チューブ２ａの積層方向に沿って延びるメインモジュレータ１１、チューブ２ａの長手方向に沿って延びるサブモジュレータ１２を備えている。本実施形態のモジュレータタンク１０は、全体形状がＬ字形状となるように、メインモジュレータ１１の上端側の部位にサブモジュレータ１２の一端側の部位が接続されている。
【００３４】
メインモジュレータ１１は、その上端部が第１ヘッダタンク５の上端部よりも上方に位置するように、第１ヘッダタンク５に隣接して配置されている。メインモジュレータ１１は、後述する冷媒導入部１１２ａ、冷媒導出部１１２ｂを介して第１ヘッダタンク５の内部に連通している。
【００３５】
サブモジュレータ１２は、第１ヘッダタンク５側の部位がメインモジュレータ１１に接続されている。サブモジュレータ１２は、メインモジュレータ１１との接続部を介して、メインモジュレータ１１の内部に連通している。本実施形態のサブモジュレータ１２は、チューブ２ａの長手方向に沿って第１ヘッダタンク５側から第２ヘッダタンク６側まで延びている。そして、サブモジュレータ１２は、第１ヘッダタンク５から離れた状態で、メインモジュレータ１１における上端側の受入開口部１１１ａに接続されている。
【００３６】
次に、本実施形態の凝縮器１の詳細について、図２を参照して説明する。図２は凝縮器１の模式的な正面図である。なお、説明の便宜のため、図２では、コア部２を構成するチューブ２ａおよびアウターフィン２ｂの図示を一部省略している。また、図２では、モジュレータタンク１０の内部構成を説明するために、モジュレータタンク１０を上下方向に切断した切断面を図示している。このことは、後述する第２実施形態の図９についても同様である。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態の第１ヘッダタンク５には、内部空間を上下に仕切る仕切部材として、２つのセパレータ５ａ、５ｂが設けられている。第１ヘッダタンク５の内部は、２つのセパレータ５ａ、５ｂにより、３つの内部空間５１ａ〜５１ｃに区分されている。
【００３８】
第１ヘッダタンク５の３つの内部空間５１ａ〜５１ｃは、上方の内部空間５１ａ、および中央の内部空間５１ｂがコア部２の凝縮部２１に連通し、下方の内部空間５１ｃがコア部２の過冷却部２２に連通している。
【００３９】
第１ヘッダタンク５における上方の内部空間５１ａは、凝縮部２１における冷媒の流れ方向を転向させる空間である。
【００４０】
第１ヘッダタンク５における中央の内部空間５１ｂは、凝縮部２１を通過した冷媒を集合させる空間である。本実施形態の中央の内部空間５１ｂは、後述するモジュレータタンク１０における冷媒導入部１１２ａを介してモジュレータタンク１０の冷媒貯留空間に連通している。このため、凝縮部２１を通過した冷媒は、第１ヘッダタンク５の中央の内部空間５１ｂ、および冷媒導入部１１２ａを介して、モジュレータタンク１０の内部に導入される。
【００４１】
第１ヘッダタンク５における下方の内部空間５１ｃは、過冷却部２２へ冷媒を分配する分配空間である。本実施形態の下方の内部空間５１ｃは、後述するモジュレータタンク１０の冷媒導出部１１２ｂを介してモジュレータタンク１０の冷媒貯留空間に連通している。このため、モジュレータタンク１０の内部の液相冷媒は、後述する冷媒導出部１１２ｂ、および第１ヘッダタンク５の下方の内部空間５１ｃを介して過冷却部２２へ導出される。
【００４２】
続いて、本実施形態の第２ヘッダタンク６には、内部空間を上下に仕切る仕切部材として２つのセパレータ６ａ、６ｂが設けられている。各セパレータ６ａ、６ｂは、コア部２の凝縮部２１における冷媒の流れがＳ字を描く流れとなるように設定されている。
【００４３】
具体的には、第２ヘッダタンク６のセパレータ６ａは、上下方向において、第１ヘッダタンク５のセパレータ５ａよりも上方となる位置に配置されている。第２ヘッダタンク６のセパレータ６ｂは、上下方向において第１ヘッダタンク５のセパレータ５ｂに対応する位置に配置されている。
【００４４】
第２ヘッダタンク６の内部には、２つのセパレータ６ａ、６ｂにより、３つの内部空間６１ａ〜６１ｃに区分されている。各内部空間６１ａ〜６１ｃは、上方の内部空間６１ａおよび中央の内部空間６１ｂがコア部２の凝縮部２１に連通し、下方の内部空間６１ｃがコア部２の過冷却部２２に連通している。
【００４５】
第２ヘッダタンク６における上方の内部空間６１ａは、凝縮部２１へ冷媒を分配する空間である。第２ヘッダタンク６の上方の内部空間６１ａは、凝縮部２１を構成するチューブ２ａを介して、第１ヘッダタンク５の上方の内部空間５１ａに連通している。
【００４６】
第２ヘッダタンク６における中央の内部空間６１ｂは、凝縮部２１における冷媒の流れ方向を転向させる空間である。第２ヘッダタンク６の中央の内部空間６１ｂは、凝縮部２１を構成するチューブ２ａを介して、第１ヘッダタンク５の上方の内部空間５１ａ、および中央の内部空間５１ｂに連通している。
【００４７】
第２ヘッダタンク６における下方の内部空間６１ｃは、過冷却部２２を通過した冷媒を集合させる空間である。第２ヘッダタンク６の下方の内部空間６１ｃは、過冷却部２２を構成するチューブ２ａを介して、第１ヘッダタンク５の下方の内部空間５１ｃに連通している。
【００４８】
ここで、第２ヘッダタンク６には、上方の内部空間６１ａを構成する部位に入口側コネクタ７が接続されている。また、第２ヘッダタンク６には、下方の内部空間６１ｃを構成する部位に出口側コネクタ８が接続されている。
【００４９】
次に、本実施形態のモジュレータタンク１０について説明する。モジュレータタンク１０は、メインモジュレータ１１が第１ヘッダタンク５に沿って延びると共に、サブモジュレータ１２がコア部２の上端に位置する上端側プレート３の上方側で上端側プレート３に沿って延びている。
【００５０】
モジュレータタンク１０は、各モジュレータ１１、１２の接続部が、上下方向において、各ヘッダタンク５、６の上端部、および上端側プレート３よりも上方側に位置している。そして、モジュレータタンク１０は、上下方向において、サブモジュレータ１２がコア部２と重なり合うように配置されている。
【００５１】
続いて、モジュレータタンク１０の特徴について構成要素毎に説明する。メインモジュレータ１１の内部には、円柱状の空間が形成されている。メインモジュレータ１１は、耐圧性を考慮して内壁の断面形状を円形状とすることが望ましい。
【００５２】
具体的には、メインモジュレータ１１は、チューブ２ａの積層方向に沿って延びる円筒状の筒状部１１１、筒状部１１１の端部を補強する筒状の補強部１１２、補強部１１２の端部を閉塞するネジ式のタンクキャップ１１３を有する。
【００５３】
メインモジュレータ１１の筒状部１１１は、外径が第１ヘッダタンク５の前後方向の寸法と同程度の大きさとなっている。メインモジュレータ１１の筒状部１１１は、左右方向において、第１ヘッダタンク５における凝縮部２１に接続される部位に対して対向配置されている。メインモジュレータ１１の筒状部１１１には、その上端側の部位に、サブモジュレータ１２の一端側の端部を受け入れる受入開口部１１１ａが設けられている。サブモジュレータ１２は、その一端側の端部が受入開口部１１１ａに挿入された状態で、メインモジュレータ１１に対してろう接されている。また、メインモジュレータ１１の筒状部１１１は、受入開口部１１１ａよりも上方側に位置する上端部がキャップ１１４によって閉塞されている。
【００５４】
補強部１１２は、左右方向において、第１ヘッダタンク５における過冷却部２２に接続される部位に対して対向配置されている。補強部１１２には、第１ヘッダタンク５の中央の内部空間５１ｂに対応する部位に、内部空間５１ｂからモジュレータタンク１０の冷媒貯留空間へ冷媒を導入する冷媒導入部１１２ａが設けられている。冷媒導入部１１２ａは、第１ヘッダタンク５の中央の内部空間５１ｂを構成する部位に接合されている。
【００５５】
また、補強部１１２には、第１ヘッダタンク５の下方の内部空間５１ｃに対応する部位に、モジュレータタンク１０の冷媒貯留空間から内部空間５１ｃへ液相冷媒を導出する冷媒導出部１１２ｂが設けられている。冷媒導出部１１２ｂは、第１ヘッダタンク５の下方の内部空間５１ｃを構成する部位に接合されている。
【００５６】
また、本実施形態のメインモジュレータ１１の内部には、フィルタ１４、および乾燥剤１５が配置されている。フィルタ１４は、冷凍サイクル内の異物を捕捉する部材である。本実施形態のフィルタ１４は、タンクキャップ１１３の上部に配置されている。フィルタ１４は、例えば、円筒状の網状体で構成される。
【００５７】
乾燥剤１５は、冷凍サイクルに混入した水を吸着する部材である。本実施形態の乾燥剤１５は、メインモジュレータ１１の内部において、少なくとも一部が冷媒の液面よりも下方となるように配置されている。
【００５８】
乾燥剤１５は、冷媒が通過可能な袋状部材の内部に粒状の乾燥剤を収容して構成される。粒状の乾燥剤としては、例えば、冷媒中の水分濃度が低い状況でも吸着性能に優れるシリカゲルやゼオライトを採用することができる。
【００５９】
タンクキャップ１１３は、メインモジュレータ１１の筒状部１１１に対して着脱可能に構成されている。タンクキャップ１１３は、フィルタ１４を保持する保持部材を構成している。メインモジュレータ１１は、筒状部１１１からタンクキャップ１１３を着脱することで、メインモジュレータ１１内部に収容されたフィルタ１４や乾燥剤１５を交換することが可能となっている。
【００６０】
続いて、サブモジュレータ１２は、凝縮器１の薄幅化を考慮して、内壁の断面形状が矩形状となっている。本実施形態のサブモジュレータ１２の内部には、耐圧性を向上させるために、内部にチューブ２ａの長手方向に沿って延びる支柱部１２ａが設けられている。この支柱部１２ａによって、サブモジュレータ１２の内部空間は、チューブ２ａの長手方向に沿って延びる２つの空間１２ｂ、１２ｃに仕切られている。なお、本実施形態では、支柱部１２ａが、サブモジュレータ１２の内部空間をチューブ２ａの長手方向に沿って延びる複数の空間に仕切る仕切部材を構成している。
【００６１】
具体的には、サブモジュレータ１２は、チューブ２ａの長手方向に沿って延びる断面矩形状の筒状部１２１を有する。サブモジュレータ１２の筒状部１２１は、第１ヘッダタンク５側の端部がメインモジュレータ１１の上端側の受入開口部１１１ａに接続されている。
【００６２】
サブモジュレータ１２の筒状部１２１は、前後方向の寸法がコア部２の前後方向の寸法と同程度の大きさとなっている。サブモジュレータ１２の筒状部１２１は、上下方向において、上端側プレート３に対して対向配置されている。本実施形態のサブモジュレータ１２の筒状部１２１は、各ヘッダタンク５、６や上端側プレート３と直に接触しないように、各ヘッダタンク５、６や上端側プレート３よりも上方側に配置されている。
【００６３】
ここで、近年、地球環境保全の観点から冷凍サイクルに充填する冷媒の冷媒使用量の適正化を図ることが強く求められている。このような要請に対応するために、凝縮器１においては、適正な冷媒使用量に応じてモジュレータタンク１０の内容積を設定することが必要となってきた。なお、冷媒使用量は、例えば、冷凍サイクルを作動させた際に、凝縮器１の出口側にて気泡が発生しない範囲であって、冷凍サイクルの圧力が基準値以内に収まる範囲（すなわち、異常高圧とならない範囲）が適正量となる。
【００６４】
これに対して、モジュレータタンク１０の寸法を変更することで、適正な冷媒使用量に応じたモジュレータタンク１０の内容積を設定することが考えられるが、この場合、モジュレータタンク１０の汎用性が著しく低下してしまう。すなわち、適正な冷媒使用量に応じてモジュレータタンク１０の寸法を変更すると、車種毎に専用のモジュレータタンク１０を用意することが必要となってしまう。このことは、製造コストの増大を招く要因となることから好ましくない。
【００６５】
そこで、本実施形態のモジュレータタンク１０は、その汎用性を確保するために、モジュレータタンク１０の寸法を変更することなく、モジュレータタンク１０の内容積を設定可能となっている。すなわち、本実施形態のモジュレータタンク１０には、その内部空間を第１ヘッダタンク５の内部と連通する連通空間１０１、第１ヘッダタンク５の内部と連通しない非連通空間１０２に区画する区画部材１３が配設されている。
【００６６】
具体的には、図２および図３に示すように、本実施形態では、サブモジュレータ１２に対して区画部材１３が配設されている。区画部材１３は、サブモジュレータ１２に形成されたスリット溝１２３に挿入可能な金属製の板状部材で構成されている。本実施形態の区画部材１３は、サブモジュレータ１２に形成されたスリット溝１２３に挿入された状態で、サブモジュレータ１２にろう接されている。なお、サブモジュレータ１２のスリット溝１２３は、モジュレータタンク１０全体の内容積が、適正な冷媒使用量に対応した容積となる位置に形成すればよい。
【００６７】
本実施形態の区画部材１３は、図４および図５に示すように、サブモジュレータ１２の内部空間を構成する２つの空間１２ｂ、１２ｃの双方を閉塞可能な大きさを有している。本実施形態のサブモジュレータ１２は、第１ヘッダタンク５側の内部空間が第１ヘッダタンク５の内部と連通する連通空間１０１を構成し、第２ヘッダタンク６側の内部空間が第１ヘッダタンク５の内部と連通しない非連通空間１０２となっている。
【００６８】
また、本実施形態の区画部材１３は、サブモジュレータ１２の内部空間を閉塞する閉塞部１３１の上端部１３２が外部に露出している。区画部材１３の一部を外部に露出させる意図は、区画部材１３の存在、およびその取付状態を外部から確認可能とするためである。なお、本実施形態では、区画部材１３によって、サブモジュレータ１２の内部空間が閉塞されている。このため、区画部材１３は、サブモジュレータ１２の内部空間を閉塞する閉塞部材としても機能する。
【００６９】
次に、上述のように構成された凝縮器１における冷媒の流れ方について説明する。エンジンの作動時に、空調の作動スイッチがオンされて、空調装置の運転が開始されると、エンジンからの動力により圧縮機が駆動して、圧縮機が冷媒を圧縮して吐出する。これにより、圧縮機から吐出された高温高圧の気相冷媒が、入口側コネクタ７を介して第２ヘッダタンク６の上方の内部空間６１ａに流入する。
【００７０】
内部空間６１ａに流入した冷媒は、図２の矢印に示すように、凝縮部２１における上方側のチューブ２ａに分配されて、当該チューブ２ａを通過する際に空気と熱交換して冷却された後、第１ヘッダタンク５の上方の内部空間５１ａに流入する。
【００７１】
内部空間５１ａに流入した冷媒は、凝縮部２１における中段付近のチューブ２ａに分配されて、当該チューブ２ａを通過する際に空気と熱交換して冷却された後、第２ヘッダタンク６の中央の内部空間６１ｂに流入する。
【００７２】
内部空間６１ｂに流入した冷媒は、凝縮器１における下方側のチューブ２ａに分配されて、当該チューブ２ａを通過する際に空気と熱交換して冷却された後、第１ヘッダタンク５の中央の内部空間５１ｂに流入する。内部空間５１ｂには、気相冷媒を一部に含む飽和液冷媒またはある程度の過冷却度を有する過冷却液冷媒が流入する。
【００７３】
内部空間５１ｂに流入した冷媒は、冷媒導入部１１２ａを介してモジュレータタンク１０に流入して、モジュレータタンク１０の内部で冷媒の比重差により気相冷媒と液相冷媒とに分離される。モジュレータタンク１０の内部には、比重の軽い気相冷媒が上方側に集まり、気相冷媒よりも比重の重い液相冷媒が下方側に集まって貯留される。
【００７４】
モジュレータタンク１０の内部に貯留された液相冷媒は、その一部が乾燥剤１５により水分が吸着された後、フィルタ１４、および冷媒導出部１１２ｂを介して、第１ヘッダタンク５の下方の内部空間５１ｃに流入する。
【００７５】
内部空間５１ｃに流入した液相冷媒は、過冷却部２２を構成するチューブ２ａに分配されて、当該チューブ２ａを通過する際に空気と熱交換して過冷却された後、第２ヘッダタンク６の内部空間６１ｃに流入する。そして、内部空間６１ｃに流入した過冷却度を有する液相冷媒は、出口側コネクタ８を介して減圧機構側へ流出する。
【００７６】
ここで、図６は、コア部ＭＣの左右方向の一方にモジュレータタンクＭＴを設けた凝縮器（比較例）ＣＰの模式図である。図７は、本実施形態に係る凝縮器１の模式図である。そして、図８は、図６に示す凝縮器ＣＰのモジュレータタンクＭＴと本実施形態に係る凝縮器１のメインモジュレータ１１との大きさの違いを説明するための要部断面図である。図８は、凝縮器１におけるメインモジュレータ１１を含む要部を左右方向に切断した切断面を示している。
【００７７】
図８に示すように、比較例の凝縮器ＣＰの場合、モジュレータタンクＭＴは、冷凍サイクルに負荷変動の調整に必要な冷媒量を貯留するために、モジュレータタンクＭＴの直径を第１ヘッダタンク５に対して大きくする必要がある。このため、比較例の凝縮器ＣＰでは、第１ヘッダタンク５に対して寸法Ａ、Ｂの分だけモジュレータタンクＭＴが前方および左方に突き出てしまう。このことは、凝縮器ＣＰの周囲に無駄なスペースが生ずる要因となることから、好ましくない。
【００７８】
これに対して、本実施形態の凝縮器１の場合、メインモジュレータ１１に加えてサブモジュレータ１２にも液相冷媒を貯留することができる。このため、メインモジュレータ１１の直径をモジュレータタンクＭＴの直径よりも小さくすることが可能となる。すなわち、本実施形態の凝縮器１では、メインモジュレータ１１の直径をコア部２の前後寸法や第１ヘッダタンク５の前後寸法に近づけることが可能となる。
【００７９】
以上説明した本実施形態の凝縮器１は、モジュレータタンク１０の内部空間を第１ヘッダタンク５の内部と連通する連通空間１０１、および第１ヘッダタンク５の内部と連通しない非連通空間１０２に区画する区画部材１３を備える。これによれば、区画部材１３によってモジュレータタンク１０の内部の連通空間１０１の大きさを冷媒使用量に応じて設定することで、モジュレータタンク１０の寸法を変更することなく、モジュレータタンク１０の内容積を設定することができる。従って、本実施形態の凝縮器１によれば、モジュレータタンク１０の汎用性を確保しつつ、モジュレータタンク１０の内容積を設定することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、モジュレータタンク１０をメインモジュレータ１１およびサブモジュレータ１２で構成し、サブモジュレータ１２に対して区画部材１３を設ける構成としている。これによれば、モジュレータタンク１０を小径化しても、モジュレータタンク１０の内容積を確保することができる。このため、モジュレータタンク１０全体としての内容積を確保しつつ、凝縮器１の体格の小型化を図ることができる。また、区画部材１３によってサブモジュレータ１２内部の連通空間１０１の大きさを冷媒使用量に応じて設定することで、サブモジュレータ１２の寸法を変更することなく、モジュレータタンク１０全体として、適正な内容積を設定することができる。
【００８１】
さらに、本実施形態のモジュレータタンク１０は、サブモジュレータ１２が、上下方向においてコア部２と重なり合うように、コア部２の上方側に配置される構成となっている。このように、サブモジュレータ１２をコア部２の上方側に配置する構成とすれば、モジュレータタンク１０全体としての内容積を確保しつつ、凝縮器１の薄型化を図ることができる。
【００８２】
さらにまた、本実施形態のサブモジュレータ１２は、チューブ２ａにおける長手方向に沿って第１ヘッダタンク５（一方のヘッダタンク）から第２ヘッダタンク６（他方のヘッダタンク）まで延びる構成となっている。本実施形態の凝縮器１は、サブモジュレータ１２を一対のヘッダタンク５、６の一方から他方まで延びる構成としても、区画部材１３によってサブモジュレータ１２における内容積を調整することができる。このため、本実施形態の凝縮器１は、モジュレータタンク１０の内容積を冷媒使用量に応じて設定することができる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図９〜図１３を参照して説明する。本実施形態では、サブモジュレータ１２の内部空間である２つの空間１２ｂ、１２ｃの一方を区画部材１３Ａによって閉塞している点が第１実施形態と相違している。
【００８４】
図９に示すように、本実施形態の凝縮器１には、サブモジュレータ１２に対して区画部材１３Ａが配設されている。区画部材１３Ａは、サブモジュレータ１２に形成されたスリット溝１２３に挿入可能な金属製の板状部材で構成されている。本実施形態の区画部材１３は、サブモジュレータ１２における長手方向の中央付近に形成されたスリット溝１２３に挿入された状態で、サブモジュレータ１２にろう接されている。
【００８５】
本実施形態の区画部材１３は、図１０および図１１に示すように、サブモジュレータ１２の内部空間を構成する２つの空間１２ｂ、１２ｃのうち、上方側の空間１２ｂを閉塞可能な大きさを有している。本実施形態の区画部材１３は、サブモジュレータ１２の上方側の空間１２ｂに、連通空間１０１および非連通空間１０２が形成されるように、サブモジュレータ１２に対して設けられている。なお、本実施形態では、サブモジュレータ１２の上方側の空間１２ｂにおける第１ヘッダタンク５側が第１ヘッダタンク５の内部と連通する連通空間１０１を構成し、第２ヘッダタンク６側が第１ヘッダタンク５の内部と連通しない非連通空間１０２となっている。
【００８６】
また、図１２および図１３に示すように、サブモジュレータ１２の第２ヘッダタンク６側の端部には、サブモジュレータ１２の内部空間を閉塞する閉塞部材１６が設けられている。この閉塞部材１６は、第１実施形態の区画部材１３と同様に、サブモジュレータ１２の内部空間を構成する２つの空間１２ｂ、１２ｃの双方を閉塞可能な大きさを有している。
【００８７】
本実施形態の区画部材１３Ａおよび閉塞部材１６は、その上端側の部位が外部に露出している。区画部材１３Ａおよび閉塞部材１６の一部を外部に露出させる意図は、各部材１３Ａ、１６の存在、およびその取付状態を外部から確認可能とするためである。
【００８８】
図９に示すように、本実施形態のサブモジュレータ１２は、チューブ２ａにおける長手方向に沿って第１ヘッダタンク５（一方のヘッダタンク）から第２ヘッダタンク６（他方のヘッダタンク）まで延びる構成となっている。また、図１２に示すように、本実施形態のサブモジュレータ１２は、第２ヘッダタンク６側の部位が、第２ヘッダタンク６に支持されている。
【００８９】
ここで、本実施形態の第２ヘッダタンク６は、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が上方の内部空間６１ａに流入する構成となっている。このため、第２ヘッダタンク６における上方の内部空間６１ａを形成する部位は、その温度が非常に高くなっている。
【００９０】
このため、単に、サブモジュレータ１２を第２ヘッダタンク６に対して支持する構成とすると、サブモジュレータ１２と第２ヘッダタンク６との熱交換によって、サブモジュレータ１２内の冷媒が気化してしまうことが懸念される。
【００９１】
そこで、本実施形態では、第２ヘッダタンク６における上方の内部空間６１ａを形成する部位の上方側にサブモジュレータ１２を支持する支持部６２が設けられている。すなわち、本実施形態のサブモジュレータ１２は、第２ヘッダタンク６における上方の内部空間６１ａを形成する部位に直に接触しないように、支持部６２を介して第２ヘッダタンク６に支持されている。
【００９２】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の凝縮器１は、第１実施形態と共通の構成から奏される作用効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。すなわち、本実施形態の凝縮器１は、モジュレータタンク１０の内部空間を第１ヘッダタンク５の内部と連通する連通空間１０１、および第１ヘッダタンク５の内部と連通しない非連通空間１０２に区画する区画部材１３Ａを備える。従って、本実施形態の凝縮器１によれば、モジュレータタンク１０の汎用性を確保しつつ、モジュレータタンク１０の内容積を設定することができる。
【００９３】
また、本実施形態のサブモジュレータ１２は、チューブ２ａにおける長手方向に沿って第１ヘッダタンク５（一方のヘッダタンク）から第２ヘッダタンク６（他方のヘッダタンク）まで延びる構成となっている。このように、サブモジュレータ１２を一対のヘッダタンク５、６の一方から他方まで延びる構成としても、区画部材１３Ａによってサブモジュレータ１２における内容積を調整することができる。このため、本実施形態の凝縮器１は、モジュレータタンク１０の内容積を冷媒使用量に応じて設定することができる。
【００９４】
さらに、本実施形態のサブモジュレータ１２は、第２ヘッダタンク６側の部位が、第２ヘッダタンク６に支持されている。これによれば、サブモジュレータ１２における第２ヘッダタンク６側の部位を別部品によって支持する必要がないので、凝縮器１における部品点数の増加を抑えることができる。
【００９５】
ここで、本実施形態では、区画部材１３によって、サブモジュレータ１２の内部に形成された２つの空間１２ｂ、１２ｃのうち、上方側の空間１２ｂを閉塞する例について説明したが、これに限定されない。例えば、区画部材１３によって、サブモジュレータ１２の内部に形成された２つの空間１２ｂ、１２ｃのうち、下方側の空間１２ｃを閉塞するようにしてもよい。
【００９６】
（他の実施形態）
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【００９７】
上述の各実施形態の如く、モジュレータタンク１０をメインモジュレータ１１およびサブモジュレータ１２で構成することが望ましいが、これに限定されない。凝縮器１は、例えば、モジュレータタンク１０としてメインモジュレータ１１だけを備える構成となっていてもよい。この場合、区画部材１３をメインモジュレータ１１に対して設ける構成とすればよい。
【００９８】
上述の各実施形態では、サブモジュレータ１２を上下方向においてコア部２と重なり合うように、コア部２の上方側に配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、サブモジュレータ１２が前後方向においてコア部２と重なり合うように配置されていてもよい。
【００９９】
上述の各実施形態の如く、モジュレータタンク１０における冷媒を貯留する容積を確保する上では、サブモジュレータ１２を第１ヘッダタンク５から第２ヘッダタンク６まで延びる構成とすることが望ましいが、これに限定されない。例えば、サブモジュレータ１２を、左右方向において第２ヘッダタンク６の手前まで延びる構成としてもよい。
【０１００】
上述の各実施形態では、支柱部１２ａによって、サブモジュレータ１２の内部を２つの空間１２ｂ、１２ｃに仕切る例について説明したが、これに限らず、支柱部１２ａによって、サブモジュレータ１２の内部が３つ以上の空間に仕切られていてもよい。なお、上述の各実施形態の如く、サブモジュレータ１２の耐圧性を向上させるために、サブモジュレータ１２の内部に支柱部１２ａを設けることが望ましいが、これに限らず、支柱部１２ａが省略されていてもよい。
【０１０１】
上述の各実施形態では、コア部２の左側にモジュレータタンク１０のメインモジュレータ１１を配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、コア部２の右側にモジュレータタンク１０のメインモジュレータ１１を配置する構成としてもよい。
【０１０２】
上述の各実施形態の如く、隣接するチューブ２ａ間にアウターフィン２ｂを配置することが望ましいが、これに限定されず、アウターフィン２ｂが省略されていてもよい。
【０１０３】
上述の各実施形態では、サブモジュレータ１２をコア部２および上端側プレート３と直に接触しないように配設する例について説明したが、これに限定されない。サブモジュレータ１２は、少なくとも一部がコア部２および上端側プレート３と直に接触するように配設されていてもよい。
【０１０４】
上述の各実施形態では、凝縮器１のコア部２として、凝縮部２１および過冷却部２２を有する例について説明したが、これに限定されない。凝縮器１のコア部２は、凝縮部２１だけを有する構成となっていてもよい。
【０１０５】
上述の各実施形態では、凝縮器１の凝縮部２１における冷媒の流れがＳ字状となる例について説明したが、凝縮部２１における冷媒の流れは、Ｓ字状に限らず、例えば、Ｕ字状となっていてもよい。
【０１０６】
上述の各実施形態では、本発明の凝縮器１を車両用の空調装置に適用される冷凍サイクルの凝縮器に適用する例について説明したが、これに限定されない。本発明の凝縮器１は、据置型の空調装置の凝縮器として用いることも可能である。
【０１０７】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１０８】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１０９】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１１０】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、モジュレータタンクには、その内部空間を一方のヘッダタンクの内部と連通する連通空間、および一方のヘッダタンクの内部と連通しない非連通空間に区画する区画部材が設けられている。
【０１１１】
また、第２の観点によれば、凝縮器のモジュレータタンクは、複数のチューブの積層方向に沿って延びると共に、一方のヘッダタンクの内部と連通するメインモジュレータ、および複数のチューブにおける長手方向に沿って延びると共に、メインモジュレータの内部に連通するサブモジュレータを含んで構成されている。そして、区画部材は、サブモジュレータに対して設けられている。
【０１１２】
このように、モジュレータタンクをメインモジュレータおよびサブモジュレータで構成すれば、モジュレータタンクを小径化しても、モジュレータタンクの内容積を確保することができる。このため、モジュレータタンク全体としての内容積を確保しつつ、凝縮器の体格の小型化を図ることができる。
【０１１３】
また、区画部材によってサブモジュレータ内部の連通空間の大きさを冷媒使用量に応じて設定することで、サブモジュレータの寸法を変更することなく、モジュレータタンク全体としての内容積を設定することができる。
【０１１４】
また、第３の観点によれば、凝縮器のサブモジュレータは、上下方向においてコア部と重なり合うように、コア部の上方側に配置されている。このように、サブモジュレータをコア部の上方側に配置する構成とすれば、モジュレータタンク全体としての内容積を確保しつつ、凝縮器の薄型化を図ることができる。
【０１１５】
また、第４の観点によれば、凝縮器のサブモジュレータは、複数のチューブにおける長手方向に沿って一方のヘッダタンクから一対のヘッダタンクの他方のヘッダタンクまで延びると共に、他方のヘッダタンク側の部位が他方のヘッダタンクに支持されている。
【０１１６】
このように、サブモジュレータを一対のヘッダタンクの一方から他方まで延びる構成としても、区画部材によってサブモジュレータにおける内容積を調整することができるので、モジュレータタンクの内容積を冷媒使用量に応じて設定することができる。そして、サブモジュレータにおける他方のヘッダタンク側の部位を他方のヘッダタンクで支持する構成では、別部品によってサブモジュレータを支持する必要がないので、凝縮器における部品点数の増加を抑えることができる。
【０１１７】
また、第５の観点によれば、凝縮器のサブモジュレータには、その内部空間をコア部における複数のチューブの積層方向に延びる複数の空間に仕切る仕切部材が配設されている。そして、区画部材は、サブモジュレータにおける複数の空間の一部に連通空間および非連通空間が形成されるように、サブモジュレータに対して設けられている。このように、サブモジュレータの内部に複数の空間が形成されている場合には、当該複数の空間の一部の空間を連通空間および非連通空間に区画することで、モジュレータタンク１０の内容積を適切に調整することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
２            コア部
２ａ          チューブ
５、６        一対のヘッダタンク
１０          モジュレータタンク
１１          メインモジュレータ
１２          サブモジュレータ
１３、１３Ａ  区画部材
【図１】
2017172866.tif 000003
【図２】
2017172866.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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