(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通する複数本のチューブ（１ａ）が並列配置され、熱交換を行うコア部（１）と、
前記チューブ（１ａ）の長手方向端部にて前記チューブ（１ａ）と略直交する方向に延びるように配設され、前記チューブ（１ａ）に流体を分配するとともに、前記チューブ（１ａ）内を流通する流体を集合させるヘッダタンク（３）とを備え、
前記コア部（１）は、冷凍サイクル内を循環する冷媒を凝縮させる凝縮コアであり、
さらに、前記コア部（１）は、内燃機関の冷却水を冷却するラジエータより空気上流側にて車両に配設されており、
前記ヘッダタンク（３）は、前記コア部（１）とともに車両に配設されており、
前記ヘッダタンク（３）は、車両の上下方向に延びているとともに、その上端が前記コア部（１）よりも上方に位置しており、
前記ヘッダタンク（３）内のうち前記コア部（１）よりも上方に位置する前記上端側の部位には、外部配管（１２）と連通可能に接続される空間（９）が、前記ヘッダタンク（３）内を仕切ることによって設けられ、
車両の上下方向に延び、前記空間（９）と前記ヘッダタンク（３）内のうち下端側の部位とを連通させる流体通路（８）が、その長手方向の全域にわたって前記ヘッダタンク（３）に密着して設けられており、
前記外部配管（１２）と前記空間（９）とを連通可能に接続する接続部材（１３）が、前記チューブの長手方向では前記ヘッダタンク（３）よりも前記コア部（１）側であって、上下方向では前記コア部（１）よりも上方側に配設されており、
前記接続部材（１３）の前記外部配管（１２）との接続面（１３ｂ）は、前記ラジエータの空気流れ下流側面に位置し、前記コア部（１）および前記ラジエータを流通する空気の下流側を向いていることを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記流体通路（８）は、
前記ヘッダタンクのタンク壁（３ａ）と、
前記ヘッダタンク（３）の長手方向に延びて、前記ヘッダタンク（３）内の空間を仕切るセパレータ（１８）とから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記ヘッダタンクのうち前記チューブ（１ａ）に流体を分配する方と前記チューブ（１ａ）内を流通する流体を集合させる方の一方に、前記流体通路（８）および前記空間（９）が設けられており、
前記ヘッダタンクのうち他方における外部配管との接続部（１７）は、前記接続部材（１３）とともに１つのブロック（２０）にて一体形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に関するもので、車両用空調装置を構成する冷凍サイクルの凝縮器（コンデンサ）に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
近年の冷凍サイクルでは、コンデンサの性能向上を図るべく、複数本のチューブを車両幅方向に並列配置し、これらチューブの軸方向両端側に冷媒を分配集合させるヘッダタンクを車両上下方向に配置した、いわゆるマルチフロー型のコンデンサが多く使用されている。以下、特に断りがない限り、上記マルチフロー型のコンデンサをコンデンサと呼ぶ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンデンサと外部配管との接続部位のうち、例えば冷媒出口側の接続部位の位置は、コンデンサのコア部内の冷媒流路の最下流部に形成されるので、冷媒入口側の接続部位がコンデンサの上方部位に設けられている場合には、必然的にコア部内の冷媒流路の最下流部は、コンデンサの下方部位になる。
【０００４】
このように、コンデンサと外部配管との接続部位は、コア部内の冷媒流路の形態等に応じて適宜選定される。
これに対して、コンデンサが組付けられる、エンジンルーム等の機械室内の各機器の配置構成は、機械室毎に異なるので、機械室への組付け性を向上させるには、機械室内の各機器の配置構成を考慮する必要性がある。
【０００５】
具体的には、例えば、一般的にエンジンルーム下方側部位は、作業員が上方側から直接目視することができないため、コンデンサの冷媒出口側の接続部位が下方側となった場合には、コンデンサの車両への組付け性が低下してしまう。
これに対して、外部配管の取り回しを考慮することによって対処するといった手段が考えられるが、この手段では、外部配管の取り回しが複雑になり、却って、コンデンサの組付け性の低下を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、少なくともヘッダタンクの長手方向に関しては、外部配管の取り回しを考慮することなく、外部配管に容易に接続することができる熱交換を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１ａ）を有し、熱交換を行うコア部（１）と、チューブ（１ａ）の長手方向端部にてチューブ（１ａ）と略直交する方向に延びるように配設され、チューブ（１ａ）に流体を分配するとともに、チューブ（１ａ）内を流通する流体を集合させるヘッダタンク（３）とを備え、コア部（１）は、冷凍サイクル内を循環する冷媒を凝縮させる凝縮コアであり、さらに、コア部（１）は、内燃機関の冷却水を冷却するラジエータより空気上流側にて車両に配設されており、ヘッダタンク（３）は、コア部（１）とともに車両に配設されており、ヘッダタンク（３）は、車両の上下方向に延びているとともに、その上端がコア部（１）よりも上方に位置しており、ヘッダタンク（３）内のうちコア部（１）よりも上方に位置する上端側の部位には、外部配管（１２）と連通可能に接続される空間（９）が、ヘッダタンク（３）内を仕切ることによって設けられ、車両の上下方向に延び、空間（９）とヘッダタンク（３）内のうち下端側の部位とを連通させる流体通路（８）が、その長手方向の全域にわたってヘッダタンク（３）に密着して設けられており、
外部配管（１２）と空間（９）とを連通可能に接続する接続部材（１３）が、チューブの長手方向ではヘッダタンク（３）よりもコア部（１）側であって、上下方向ではコア部（１）よりも上方側に配設されており、接続部材（１３）の外部配管（１２）との接続面（１３ｂ）が、ラジエータの空気流れ下流側面に位置し、コア部（１）およびラジエータを流通する空気の下流側を向いていることを特徴とする。
【０００８】
一般的に凝縮器を車両に組付ける場合には、上述のごとく、外部配管との接続部位を車両上方側に設けることが望ましい。請求項１に記載の発明では、ヘッダタンク（３）内のうちコア部（１）よりも上方に位置する上端側の部位に、外部配管（１２）と連通可能に接続される空間（９）を、ヘッダタンク（３）内を仕切ることによって設け、車両の上下方向に延び、空間（９）とヘッダタンク（３）内のうち下端側の部位とを連通させる流体通路（８）を、その長手方向の全域にわたってヘッダタンク（３）に密着して設けることにより、外部配管（１２）と空間（９）とを連通可能に接続する接続部材（１３）を、チューブの長手方向ではヘッダタンク（３）よりもコア部（１）側、かつ、上下方向ではコア部（１）よりも上方側の位置であって、接続部材（１３）の外部配管（１２）との接続面（１３ｂ）が、ラジエータの空気流れ下流側面に位置し、コア部（１）およびラジエータを流通する空気の下流側を向くように、配置したので、外部配管の取り回しを考慮することなく、外部配管に容易に接続することができる。なお、流体通路（８）は、請求項２に記載の発明のごとく、ヘッダタンクのタンク壁（３ａ）と、ヘッダタンク（３）内の空間を仕切るセパレータ（１８）とから形成してもよい。
【００１１】
また、請求項３に記載のごとく、ヘッダタンクのうちチューブ（１ａ）に流体を分配する方とチューブ（１ａ）内を流通する流体を集合させる方の一方に、流体通路（８）および空間（９）が設けられている場合に、ヘッダタンクのうち他方における外部配管との接続部（１７）を、接続部材（１３）とともに１つブロック（２０）にて一体形成してもよい。
【００１２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る熱交換器を車両用空調装置を構成する凝縮器（コンデンサ）に適用した状態を、空気流れ下流側から見た状態を示すものである。図１中、１は、冷媒が流通する複数本の偏平チューブ（以下、チューブと略す。）１ａ、および波形状に形成された冷却フィン１ｂから構成されたコンデンサコア部である。なお、チューブ１ａ、冷却フィン１ｂおよび後述するヘッダタンク２、３はアルミニウム製であり、これらはろう付けにて接合されている。
【００１４】
そして、チューブ１ａの長手方向両端には、チューブ１ａと直交するように延びる第１、２コンデンサヘッダタンク（以下、コンデンサヘッダと略す。）２、３が配設されており、これらのコンデンサヘッダ２、３は、チューブ１ａに冷媒を分配するとともに、チューブ１ａ内を流通する冷媒を集合させている。なお、第１コンデンサヘッド２は、コンデンサヘッド内の空間を仕切るセパレータ２ｃによってそれぞれ２つの空間２ａ、２ｂに仕切られている。
【００１５】
また、本実施形態では、コンデンサコア部１にて凝縮した液冷媒をさらに冷却して冷媒のエンタルピを低下させる過冷却コア部（以下、ＳＣコア部と略す。）４が、コンデンサコア部１の下方側にコンデンサコア部１と一体的に構成されており、このＳＣコア部４は、コンデンサコア部１と同様に、偏平チューブ４ａと冷却フィン４ｂとから構成されている。
【００１６】
そして、ＳＣコア部４に流通する冷媒を分配集合させる第１、２過冷却ヘッダタンク（以下、ＳＣヘッダと略す。）５、６は、それぞれ両コンデンサヘッダ２、３を構成する外壁部を介して両コンデンサヘッダ２、３と一体となっており、各ＳＣヘッダ５、６の空間５ａ、６ａは、各コンデンサヘッダ２、３をセパレータ５ｂ、６ｂによって仕切ることによって形成されている。
【００１７】
また、７はコンデンサコア部１にて熱交換を終えた冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシーバ部である。つまり、冷媒は第１連通口７ａを流れて空間２ｂからレシーバ部７内に流入し、密度の大きい液冷媒が、第１連通口７ａより下方に形成された第２連通口７ｂより第１ＳＣヘッダ５内に流入する。なお、レシーバ部７は、上述の冷媒を気液分離する作用に加えて、冷凍サイクルの蒸発器（図示せず）の熱負荷に応じて冷媒を一時的に蓄える機能も有している。
【００１８】
また、８は、第２ＳＣヘッダ６の下方端側で第２ＳＣヘッダ６内と連通し、第２ＳＣヘッダ６の上方端を越えて第２コンデンサヘッダ３の上方端部側まで、第２コンデンサヘッダ３と平行に延びるバイパス通路（流体通路）である。そして、図２に示すように、バイパス通路８の通路壁８ａの一部と第２コンデンサヘッダ３のタンク壁３ａの一部とが供用化されて、バイパス通路８と第２コンデンサヘッダ３とが一体になっている。
【００１９】
なお、バイパス通路８の通路壁８ａは、ろう材が被覆されたアルミニウムをプレス加工にて所定形状に成形された後に、第２コンデンサヘッダ３のタンク壁３ａにろう付けされている。なお、ＳＣコア部４にて冷却されて第２ＳＣヘッダ６から第３連通口６ｃより流出する冷媒は、後述するように、バイパス通路８内を流通して第２コンデンサヘッダ３の上方端部に形成された吐出室（空間）９まで導かれる。因みに、図１中、１０は第２コンデンサヘッダ３内の空間を仕切って吐出室９を形成するセパレータである。
【００２０】
また、吐出室９は、図２に示すように、コンデンサコア部１側（図の左側）で接続配管１１の一端と連通可能に接続しており、この接続配管１１は、その他端側が空気流れ下流側（車両エンジン側）を向くようにＬ字状に屈曲している。
そして、他端側には、冷凍サイクルの膨張弁（図示せず）の流入側に接続された外部配管１２に連通可能に接続するための流出接続ブロック（接続部材、流出側接続部）１３が接続されており、この流出接続ブロック１３の接続面１３ｂは、空気流れ下流側（車両エンジン側）を向いている。
【００２１】
因みに、１３ａは冷媒が流出する流出口であり、１３ｃは流出接続ブロック１３の固定用雌ねじであり、３ｂは第２コンデンサヘッダ３を形成する際のかしめ固定用の突起である。
また、１５はエンジンの冷却水を冷却するラジエータコア部のチューブ（図示せず）に冷却水を分配集合させるラジエータヘッダタンクであり、ラジエータコア部およびコンデンサコア部１は、両ヘッダ３、１５と直交する向きに延びて両コア部の補強部材をなすサイドプレート１６にて一体的に結合している。
【００２２】
なお、コンデンサコア部１には、冷却水温度より低い温度の冷媒が流通するので、コンデンサコア部１は、ラジエータコア部より空気流れ上流側に配設されている。
また、第１コンデンサへッダ２の上方端部側には、図１に示すように、冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の吐出側に接続された外部配管（図示せず）に連通可能に接続するための流入接続ブロック（接続部材、流入側接続部）１７が配設されており、この流入接続ブロック１７は第１コンデンサへッダ２の上方端部に接続された接続配管（図示せず）を介して第１コンデンサへッダ２と連通している。
【００２３】
因みに、流入接続ブロック１７の接続面１７ｂも流出接続ブロック１３と同様に、空気流れ下流側（車両エンジン側）を向いており、１７ａは冷媒が流入する流入口であり、１７ｃは流入接続ブロック１７の固定用雌ねじである。
次に、本実施形態に係る熱交換器内の冷媒流れについて図１を用いて説明する。
【００２４】
圧縮機から吐出した冷媒は、流入口１７ａより第１コンデンサヘッド２の空間２ａに流入する。そして、チューブ１ａ内を流通して第２コンデンサヘッド３内に流入し、その後再びチューブ１ａ内を流通して第１コンデンサヘッド２の空間２ｂに流入する。
次に、第１連通口７ａよりレシーバ部７内に流入し、気液分離された液相冷媒が、第２連通口７ｂよりＳＣ第１ヘッダ５内に流入する。そして、チューブ４ａ内を流通して第２ＳＣヘッダ６、バイバス通路８および吐出室９を経て流出口１３ａより膨張弁に向けて流出する。
【００２５】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
ところで、コンデンサコア部１およびＳＣコア部４を有する本実施形態に係る熱交換器を車両に組付ける場合には、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、外部配管１２との接続部位である流出接続ブロック１３を車両上方側に配設することが望ましい。
【００２６】
そして、本実施形態によれば、熱交換を終えた冷媒は、第２コンデンサヘッダ３と一体化されたバイパス通路８によって車両上方側に導かれて外部配管１２に接続しているので、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、冷媒を車両下方側から車両上方側まで導くための外部配管を設ける必要がない。
したがって、少なくとも第２コンデンサヘッダ３の長手方向に関しては、外部配管の取り回しを考慮することなく、外部配管に容易に接続することができる部位に流出接続ブロック１３を配設することができる。
【００２７】
なお、本実施形態に係る熱交換器では、バイパス通路８内を流通する冷媒は、第２コンデンサヘッダ３内を流通する冷媒によって温められるので、吐出室９（流出接続ブロック１３）での冷媒の過冷却度（サブクール）は、ＳＣコア部４流出直後の冷媒の過冷却度に比べて低下してしまう。
しかし、低下した過冷却度に対応する増加したエンタルピ（熱エネルギ、内部エネルギ）の多くは、第２コンデンサヘッダ３内を流通する冷媒から移動したものと考えられるので、熱交換器全体として見た場合には、熱交換器の能力（冷却能力）の低下は、ほぼ無視することができる。
【００２８】
なお、バイパス通路８の断面積は、バイパス通路８内を流通する際の圧力損失によりバイパス通路８内に気泡が発生しない程度である。
ところで、本実施形態に係る熱交換器は、通常、車両エンジンルームの最前方側に配設され、圧縮機や膨張弁等のその他の空調機器は、この熱交換器より空気流れ下流側（エンジン側）に配設される。したがって、両両接続ブロック１３、１７の接続面１３ｂ、１７ｂは、空気流れ下流側を向いていることが望ましい。
【００２９】
そして、本実施形態では、接続面１３ｂ、１７ｂは、空気流れ下流側を向いているので、本実施形態に係る熱交換器の車両への組付け性をさらに向上させることができる。
（第２実施形態）
上述の実施形態では、バイパス通路８をタンク壁３ａの外壁側に設けたが、本実施形態では、タンク壁３ａの内壁側に設けたものである。
【００３０】
すなわち、図３に示すように、第２コンデンサヘッダ３の長手方向に延びて、その空間を仕切るセパレータ１８を配設したものである。
これにより、第２コンデンサヘッダ３およびバイパス通路８の形状が、上述の実施形態に比べて簡単になるので、本実施形態に係る熱交換器を製造する際に、第２コンデンサヘッダ３およびバイパス通路８の組付け性を向上させることができる。延いては、セパレータ１８のタンク壁３ａへのろう付け性が向上し、製造不良の低下を図ることができるので、熱交換器の製造原価上昇を抑制することができる。
【００３１】
（第３実施形態）
上述の実施形態では、接続配管１１を介して流出接続ブロック１３を吐出室９に連通可能に接続していたが、本実施形態は、図４に示すように、接続配管１１と流出接続ブロック１３とを一体化した流出接続ブロック１９を用いたものである。
【００３２】
これにより、流出接続ブロックの突出室９への組付け性が向上するので、熱交換器の製造原価低減を図ることができる。
（第４実施形態）本実施形態では、流出接続ブロック１３と流入接続ブロック１７とを、図５に示すように、１つの接続ブロック２０にて一体形成したものである。これにより、流出側の外部配管１２と流入側の外部配管２１とを一度の工程で接続することができる。
【００３３】
なお、接続ブロック２０の位置は、図５に示す位置に限定されるものではなく、紙面中央（両コンデンサヘッド２、３の中間）、紙面右側（第２コンデンサヘッド３側）等いずれの位置であってもよい。また、２２は流入側の接続配管である。
ところで、上述の実施形態では、コンデンサコア部１とＳＣコア部４とが一体となった熱交換器を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コンデンサコア部１のみを有する熱交換器、およびラジエータ等に対しても適用することができる。
【００３４】
また、上述の実施形態では、両コンデンサヘッダ２、３は車両上下方向に延びていたが、車両水平方向（左右方向）に延びるように車両に配設される熱交換器に対しても適用することができる。
また、上述の実施形態では、車両用空調装置のコンデンサを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、家庭用空調装置などの据え置き型の空調装置に対しても適用することができる。
【００３５】
また、上述の実施形態では、ろう付けによりバイパス通路８を形成したが、プレス加工または押し出し加工もしくは引き抜き加工にて製作してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る熱交換器の正面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】第２実施形態に係る熱交換器の正面（一部）図である。
【図４】第３実施形態に係る熱交換器を図１のＡ矢視に相当する方向からみた矢視図である。
【図５】（ａ）は第４実施形態に係る熱交換器を図１のＡ矢視に相当する方向からみた矢視図であり、（ｂ）は第４実施形態に係る熱交換器の正面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【符号の説明】
１…コンデンサコア部、２…第２コンデンサヘッダタンク、
３…第２コンデンサヘッダタンク、４…過冷却コア部、
５…第１過冷却ヘッダタンク、６…第２過冷却ヘッダタンク、
７…レシーバ、８…バイパス通路（流体通路）、９…吐出室（空間）、
１０…セパレータ、１１…接続配管、１２…外部配管、
１３…流出接続ブロック（接続部材）、１８…セパレータ。
【図１】
0004106718.tif 000002
【図２】
0004106718.tif 000003
【図３】
0004106718.tif 000004
【図４】
0004106718.tif 000005
【図５】
0004106718.tif 000006