(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で、製造コストが低く、伝熱係数が高く、高い圧力耐久性があり、環境に優しいコンデンサアッセンブリを、提供する。【解決手段】平行に形成された第１グループの微小流路を備えた第１扁平チューブからなる第１チューブ・フィンモジュールと、前記第１チューブ・フィンモジュールの隣に配置される第２チューブ・フィンモジュールであって、平行に形成された第２グループの微小流路を備えた第２扁平チューブからなる第２チューブ・フィンモジュールと、底部グループの微小流路を備えている底部パネルであって、前記第１および第２扁平チューブの一方の共通の端部でシールして連結されており、前記底部グループの微小流路は前記第１および第２扁平チューブ間に延びているとともに前記第１および第２扁平チューブと連通しておりこれにより複数の連続的な通路を形成している。【選択図】図２
2009068834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に形成された第１グループの微小流路を備えた第１扁平チューブからなる第１チューブ・フィンモジュールと、
前記第１チューブ・フィンモジュールの隣に配置される第２チューブ・フィンモジュールであって、平行に形成された第２グループの微小流路を備えた第２扁平チューブからなる第２チューブ・フィンモジュールと、  
底部グループの微小流路を備えている底部パネルであって、前記第１および第２扁平チューブの一方の共通の端部でシールして連結されており、前記底部グループの微小流路は前記第１および第２扁平チューブ間に延びているとともに前記第１および第２扁平チューブと連通しておりこれにより複数の連続的な通路を形成している底部パネルと、
前記第１および第２扁平チューブの他方の共通の端部でシールして連結されている上部パネルであって、該上部パネルは前記複数の連続的な通路の入口と連通状態にある入口スルーホールを有しており前記上部パネルは前記複数の連続的な通路の出口と連通状態にある出口スルーホールをさらに有している上部パネルと、
前記第２チューブ・フィンモジュールの隣に配置されている第３チューブ・フィンモジュールであって、該第３チューブ・フィンモジュールは平行に形成された第３グループの微小流路を備えた第３扁平チューブからなる第３チューブ・フィンモジュールと、を備え、
前記上部パネルは、上部グループの微小流路を備えるとともに前記第３扁平チューブにシールして連結されており、前記上部グループの微小流路は前記第２および第３グループの微小流路間に延びるとともに前記第２および第３グループの微小流路と連通して前記連続的な通路の複数の拡張部を形成しており、前記上部および底部グループの微小流路は前記上部および底部パネルにおいてそれぞれ一体的につながっており、前記上部および底部グループの微小流路はＶ字状である、
コンデンサアッセンブリ。
【請求項２】
前記第３チューブ・フィンモジュールの隣に並列に配置され、複数の連続的なつづら折れの通路を形成している複数のチューブ・フィンモジュールをさらに備えている、請求項１に記載のアッセンブリ。
【請求項３】
平行に形成された第１グループの微小流路を備えた第１扁平チューブからなる第１チューブ・フィンモジュールと、
前記第１チューブ・フィンモジュールの隣に配置される第２チューブ・フィンモジュールであって、平行に形成された第２グループの微小流路を備えた第２扁平チューブからなる第２チューブ・フィンモジュールと、  
底部グループの微小流路を備えている底部パネルであって、前記第１および第２扁平チューブの一方の共通の端部でシールして連結されており、前記底部グループの微小流路は前記第１および第２扁平チューブ間に延びているとともに前記第１および第２扁平チューブと連通しておりこれにより複数の連続的な通路を形成している底部パネルと、
前記第１および第２扁平チューブの他方の共通の端部でシールして連結されている上部パネルであって、該上部パネルは前記複数の連続的な通路の入口と連通状態にある入口スルーホールを有しており前記上部パネルは前記複数の連続的な通路の出口と連通状態にある出口スルーホールをさらに有している上部パネルと、
前記第２チューブ・フィンモジュールの隣に配置されている第３チューブ・フィンモジュールであって、該第３チューブ・フィンモジュールは平行に形成された第３グループの微小流路を備えた第３扁平チューブを有し、そのうち、前記上部パネルは上部グループの微小流路を備えるとともに前記第３扁平チューブにシールして連結されており、前記上部グループの微小流路は前記第２および第３グループの微小流路間に延びるとともに前記第２および第３グループの微小流路と連通して前記連続的な通路の複数の拡張部を形成しており、前記上部および底部グループの微小流路は前記上部および底部パネルにおいてそれぞれ一体的につながっているものと、
前記第１、第２および第３扁平チューブのそれぞれに熱的に接続される複数の放熱フィンと、
を備えるコンデンサアッセンブリ。
【請求項４】
前記底部および上部グループの微小流路はＶ字状である、請求項３に記載のアッセンブリ。
【請求項５】
前記第３チューブ・フィンモジュールの隣に並列に配置され、複数の連続的なつづら折れの通路を形成している複数のチューブ・フィンモジュールをさらに備えている、請求項３に記載のアッセンブリ。
【請求項６】
平行に形成された第１グループの微小流路を備えた第１扁平チューブからなる第１チューブ・フィンモジュールと、
前記第１チューブ・フィンモジュールの隣に配置される第２チューブ・フィンモジュールであって、平行に形成された第２グループの微小流路を備えた第２扁平チューブからなる第２チューブ・フィンモジュールと、  
底部グループの微小流路を備えている底部パネルであって、前記第１および第２扁平チューブの一方の共通の端部でシールして連結されており、前記底部グループの微小流路は前記第１および第２扁平チューブ間に延びているとともに前記第１および第２扁平チューブと連通しておりこれにより複数の連続的な通路を形成している底部パネルと、
を備えるコンデンサアッセンブリ。
【請求項７】
前記第１および第２扁平チューブの他方の共通の端部でシールして連結されている上部パネルであって、該上部パネルは前記複数の連続的な通路の入口と連通状態にある入口スルーホールを有し、前記上部パネルは前記複数の連続的な通路の出口と連通状態にある出口スルーホールを有している上部パネルをさらに備える、
請求項６に記載のアッセンブリ。
【請求項８】
前記第２チューブ・フィンモジュールの隣に配置されている第３チューブ・フィンモジュールであって、該第３チューブ・フィンモジュールは平行に形成された第３グループの微小流路を備えた第３扁平チューブからなる第３チューブ・フィンモジュールをさらに備え、前記上部パネルは上部グループの微小流路を備えるとともに前記第３扁平チューブにシールして連結されており、前記上部グループの微小流路は前記第２および第３グループの微小流路間に延びるとともに前記第２および第３グループの微小流路と連通して前記連続的な通路の複数の拡張部を形成している、
請求項７に記載のアッセンブリ。
【請求項９】
前記第３チューブ・フィンモジュールの隣に並列に配置され、複数の連続的なつづら折れの通路を形成している複数のチューブ・フィンモジュールをさらに備えている、請求項８に記載のアッセンブリ。
【請求項１０】
前記底部および上部グループの微小流路はＶ字状である、請求項８に記載のアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車あるいは商業向け／住宅向け用途のための空調システムの従来のコンデンサアッセンブリは、Ｕ字状あるいはつづら折れ状で溶接によって互いに接続されるパーツを有しているチューブを備える。振動など条件の悪い動作環境に長時間さらされることにより、こうしたチューブの内部の冷媒は、簡単に漏れるおそれがあり、また、再利用を目的とした再収集が難しい。実際、Ｒ１３４ａなどの冷媒が、広く用いられているが、この種の冷媒は、地球温暖化現象を悪化させるおそれがある地球温暖化係数（ＧＷＰ）が３１００にも達し、人間の健康に有害な化学物質を放出するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二酸化炭素などの冷媒に関しては、その動作圧は相当に高い。したがって、安全性のために、冷媒として二酸化炭素を用いるコンデンサ（凝縮器）のチューブは、通常、相当に厚い壁部を有する。しかしながら、厚い壁部を有するチューブは、コンデンサの機能を低下させるおそれがある。
【０００４】
チューブの内径は、また、コンデンサの伝熱容量に大きな影響を与える。チューブの径が減少すると、冷媒の流速が高くなり対流伝熱は増加する。一方、チューブの径が増加すると、チューブ内部の高い圧力に耐えるために、壁部の厚さを増加する必要がある。これは、コンデンサの重量の増加、およびコンプレッサのパワーの増加をもたらし、したがって、エネルギーの浪費につながる。
【０００５】
背景の上記説明は、コンデンサについての理解を助けるために提供されるが、本発明において開示するコンデンサアッセンブリに関連する従来技術を説明あるいは構成することを認めているものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここでは、コンデンサアッセンブリを提供する。本願において、コンデンサは、第１チューブ・フィンモジュールからなる第１チューブ・フィンモジュールは、第１扁平チューブからなる第１扁平チューブは、第１扁平チューブを通って平行に形成された第１グループの微小流路を有する。コンデンサは、また、第１チューブ・フィンモジュールの隣に配置された第２チューブ・フィンモジュールからなる第２チューブ・フィンモジュールは、第２扁平チューブからなる第２扁平チューブは、第２扁平チューブを通って平行に形成された第２グループの微小流路を有する。コンデンサは、さらに、底部グループの微小流路を有する底部パネルを有する。底部パネルは、第１および第２扁平チューブに第１および第２扁平チューブの共通の一方の端部でシールして連結される。底部グループの微小流路は、第１および第２グループの微小流路の間に延びるとともに第１および第２グループの微小流路と連通し、これにより、複数の連続的な通路を形成している。
【０００７】
コンデンサは、また、第１および第２扁平チューブに第１および第２扁平チューブの共通の他方の端部でシールして連結される上部パネルを有することもできる。上部パネルは、複数の連続的な通路の入口と連通状態にある入口スルーホールを有する。上部パネルは、さらに、複数の連続的な通路の出口と連通状態にある出口スルーホールを有する。
【０００８】
コンデンサは、さらに、第２チューブ・フィンモジュールの隣に配置された第３チューブ・フィンモジュールを有することもできる。第３チューブ・フィンモジュールは、第３扁平チューブからなる第３扁平チューブは、第３扁平チューブを通って平行に形成された第３グループの微小流路を有する。上部パネルは、上部グループの微小流路を有するとともに、第３扁平チューブにシールして連結される。上部グループの微小流路は、第２および第３グループの微小流路間に延びるとともに第２および第３グループの微小流路と連通し、これにより、連続的な通路の複数の拡張部を形成している。
【０００９】
ここで、コンデンサは、扁平チューブのそれぞれに熱的に接続される複数の放熱フィンを有することもできる。
【００１０】
また、コンデンサは、上部パネルに入口スルーホールでシールして連結された入口ノズルと、上部パネルに出口スルーホールでシールして連結された出口ノズルと、を有することもできる。
【００１１】
さらに、コンデンサは、並列にかつ第３チューブ・フィンモジュールの隣に配置されこれにより複数の連続的なつづら折れの通路を形成している複数のチューブ・フィンモジュールを有することもできる。
【００１２】
なお、コンデンサは、アッセンブリの２つの対向する側部をそれぞれカバーする２つの側部パネルを有することもできる。
【００１３】
一の態様において、微小流路は、円形断面を有し、約０．９ｍｍから約１．０ｍｍの直径を有する。
【００１４】
一の態様において、扁平チューブは押し出し成形によって形成された直線状のシームレスチューブである。
【００１５】
一の態様において、扁平チューブは、アルミニウムで形成されている。
一の態様において、底部および上部グループの微小流路は、底部および上部パネルにおいてそれぞれ一体的に形成されている。
【００１６】
一の態様において、底部および上部パネルは、扁平チューブにシールして連結される。
一の態様において、底部および上部グループの微小流路はＶ字状である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明において開示するコンデンサアッセンブリは、後述する詳細な実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の精神あるいは範囲を逸脱することなく種々の変形および変更を当業者によってなしうることは、理解されよう。例えば、いろいろな例示的な実施形態のエレメントおよび／または特徴を、本開示および添付の特許請求の範囲内で、互いに組み合わせ、および／または互いと置き換えることもできる。
【００１８】
例示する目的のために、以降に用いられる語「上側」、「下側」、「左側」「右側」、「垂直」、「水平」、「上部」、あるいは、「底部」は、実施形態が図面において配置されている状態での実施形態と関連している。コンデンサアッセンブリは、そうでないことを明らかに規定している場合を除いて、種々の位置を想定することもできる。さらに、図面に示す、また以下の説明で詳述する具体的なデバイスは本発明の単なる例示的な実施形態であることは理解されよう。したがって、以下に開示する実施形態と関連する具体的な寸法および他の物理的特徴は、限定として考慮するべきではない。
【００１９】
なお、明細書および特許請求の範囲を通じて、１つのエレメントが他のエレメントに「連結される」場合、エレメントを他のエレメントに必ずしも固定する、留める、あるいは取り付けることを意味しない。それよりむしろ、「連結される」という単語は、あるエレメントが他のエレメントに直接的あるいは間接的に接続される、または他のエレメントと機械的あるいは電気的な連通状態にあること、を意味する。
【００２０】
図１は、本発明において開示する実施形態にかかるコンデンサアッセンブリの斜視図である。コンデンサアッセンブリは、複数のチューブ・フィンモジュール５と、上部パネル１と、底部パネル２と、２つの側部パネル６と、を有する。
【００２１】
複数のチューブ・フィンモジュール５を、垂直に配置するとともに並列に配置することができ、これにより、複数のつづら折れの凝縮通路を有する凝縮コアを形成している。凝縮コアを、上部パネル１、底部パネル２および２つの側部パネル６によってカバーすることもできる。
【００２２】
コンデンサアッセンブリには、入口ノズル３と出口ノズル４とを配置することができる。気化した冷媒は、入口ノズル３を通じてコンデンサアッセンブリに入ることができ、気化した冷媒が凝縮するチューブ・フィンモジュール５を通り、そして、凝縮液は出口ノズル４を通って出ていくことができる。
【００２３】
図２は、図１のコンデンサアッセンブリの展開図である。チューブ・フィンモジュールの数および長さを変更でき、これにより、熱交換容量のいろいろな要求を満たすことができる。コンデンサアッセンブリには、少なくとも２つのチューブ・フィンモジュール５が必要である。例示する実施形態に関しては、１４のチューブ・フィンモジュール５があり、各チューブ・フィンモジュール５は１４の微小流路５２を有している。
【００２４】
入口および出口ノズルの３，４を、２つのシールガスケット７を用いて上部パネル１にシールして、それぞれ連結することができる。２つのシールガスケット７は、ゴムあるいは他の適当な材料で形成することができる。
【００２５】
同様に、上部および底部パネル１，２を、１セットのシールガスケット８を用いてチューブ・フィンモジュール５にシールして連結することができる。その１セットのシールガスケット８は、シリコーンあるいは他の適当な材料で形成することができる。
【００２６】
ネジ９あるいはいろいろなサイズのあらゆる適当な留め具を、入口および出口ノズル３，４を上部パネル１に固定するよう、また、上部、底部および側部パネル１，２，６をチューブ・フィンモジュール５に固定するよう、用いることができる。ここで分かるように、本発明において開示するコンデンサアッセンブリの組み立てには、溶接プロセスを要しない。
【００２７】
図３は、コンデンサアッセンブリのチューブ・フィンモジュール５の斜視図である。
各チューブ・フィンモジュール５は、複数の放熱フィン５１と、扁平チューブと、を有することができる。扁平チューブは、扁平チューブを通って平行に延びる複数の微小流路５２を有している。
【００２８】
扁平チューブは、押し出し成形によって形成された直線状のシームレス扁平チューブである。扁平チューブは、アルミニウム、アルミニウム合金、あるいは他の適当な材料で形成することできる。各微小流路５２は、円形断面を有し、約０．９ｍｍから１．０ｍｍの直径にすることができる。微小流路５２が他の断面を有することもできることはいうまでもない。
【００２９】
放熱フィン５１を、他の放熱フィンの上部に配置することができ、これにより、積み重ね状の放熱フィン５１を形成する。各放熱フィン５１には、扁平チューブが通ることができる開口部を配置することができる。複数の直線状微小流路５２を、共通の面上に互いに平行に延設することができる。
【００３０】
図４は、図３のチューブ・フィンモジュール５の側面図である。図４に示すように、放熱フィン５１を、複数の直線状微小流路５２が延設されているその共通の面に対して、対称的にかつ均等に分配することができる。
【００３１】
図５は、コンデンサアッセンブリの上部パネル１の斜視図である。図６は、図５の上部パネル１の断面図である。
【００３２】
上部パネル１には、複数の一体的に形成された微小流路２１が配置される。微小流路２１を、あらゆる適切な形状とすることができる。例示する実施形態に関しては、各微小流路２１は、Ｖ字状であり、２つの直線状微小流路セクションを有する。各Ｖ字状微小流路２１は、入口と出口とを有する。
【００３３】
上部パネル１を、チューブ・フィンモジュール５のチューブの上側の共通の端部にシールして連結することができ、これにより、Ｖ字状微小流路２１が、２つの隣接した直線状微小流路５２との間で延びて、２つの隣接した直線状微小流路５２と連通する。各Ｖ字状微小流路２１の入口は直線状微小流路５２の出口と連通状態にあり、また、各Ｖ字状微小流路２１の出口は隣接した直線状微小流路５２の入口と連通状態にあり、これにより、連続的な通路を形成することが、考えられる。
【００３４】
上部パネル１の最も左側には入口スルーホール１２を配置することができる。また、上部パネル１の最も右側には出口スルーホール１３を配置することができる。入口スルーホール１２は、コンデンサアッセンブリの連続的な通路の入口と連通状態にある。また、出口スルーホール１３は、コンデンサアッセンブリの連続的な通路の出口と連通状態にある。
【００３５】
入口ノズル３を、上部パネル１の入口スルーホール１２にわたって装着することができる。また、出口ノズル４を、上部パネル１の出口スルーホール１３にわたって装着することができる。
【００３６】
図７は、コンデンサアッセンブリの底部パネル２の斜視図である。図８は、図７の底部パネル２の断面図である。
【００３７】
上部パネル１と同様に、底部パネル２には、複数の一体的に形成された微小流路２１が配置される。例示する実施形態に関しては、各微小流路２１も、また、Ｖ字状である。各Ｖ字状微小流路２１は、入口と出口とを有する。
【００３８】
底部パネル２を、チューブ・フィンモジュール５のチューブの下側の共通の端部にシールして連結することができ、これにより、Ｖ字状微小流路２１が、２つの隣接した直線状微小流路５２との間で延びて、２つの隣接した直線状微小流路５２と連通する。各Ｖ字状微小流路２１の入口は直線状微小流路５２の出口と連通状態にあり、また、各Ｖ字状微小流路２１の出口は隣接した直線状微小流路５２の入口と連通状態にあることが、考えられる。
【００３９】
Ｖ字状微小流路２１は、上部および底部パネル１，２に一体的に形成され、円形断面を有するとともに約０．９ｍｍから１．０ｍｍの径を有することができる。Ｖ字状微小流路２１が他の断面を有することもできる。
【００４０】
図９は、図１のコンデンサアッセンブリの断面図である。
気化した冷媒は、入口ノズル３を通ってコンデンサアッセンブリの連続的な通路に入り、入口スルーホール１２を通り、最も左端の直線状微小流路５２を下り、底部パネル２のＶ字状の微小流路２１を通り、隣接した直線状微小流路５２を上り、上部パネル１のＶ字状の微小流路２１を通り、そして気化した冷媒が最終的に凝縮液として凝縮するまで再度下り、そして最も右側の直線状微小流路５２を上へと通り、出口スルーホール１３を通って、出口ノズル４から出ていく。連続的な通路に沿ったフローは一方向である。
【００４１】
本発明において開示したコンデンサは、シームレスチューブと薄い壁部と小さい微小流路チューブ径の利点を組み合わせたシームレス微小流路技術を利用する。また、シームレス微小流路の水力半径が非常に小さいという事実を考慮すると、その流体フロー状態は、従来のフローチャネルのそれとは全く異なる。シームレス微小流路の内部の流体は、低いレイノルズ数で乱流状態に入ることができる。これにより、熱交換効率を実質的に増加させることができる。また、シームレス微小流路はより大きな接触面積を提供し、伝熱容量を改善し、コンデンサアッセンブリのサイズおよび重量を低減する。
【００４２】
本発明において開示したコンデンサアッセンブリは、溶接の必要なくネジによって簡単に組み立てられるよう、構成される。さらに、チューブの曲げが不要である。これらにより、冷媒の漏れの可能性を最小限にできる。
【００４３】
また、アルミニウムおよびアルミニウム合金の使用により、製造コストを低減できる。アルミニウムは、銅より安く、１／３であるからである。
【００４４】
上記の特性により、サイズが小さく、重量が軽く、製造コストが低く、伝熱係数が高く、高い圧力耐久性があり、そして環境に優しいコンデンサアッセンブリが得られる。
【００４５】
本発明において開示したコンデンサアッセンブリをいくつかの実施形態を特に参照して示し、説明したが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく種々の変形および変更を行うことができることを述べておく。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明において開示する実施形態にかかるコンデンサアッセンブリの斜視図である。
【図２】図２は、図１のコンデンサアッセンブリの展開図である。
【図３】図３は、コンデンサアッセンブリのチューブ・フィンモジュールの斜視図である。
【図４】図４は、図３のチューブ・フィンモジュールの側面図である。
【図５】図５は、コンデンサアッセンブリの上部パネルの斜視図である。
【図６】図６は、図５の上部パネルの断面図である。
【図７】図７は、コンデンサアッセンブリの底部パネルの斜視図である。
【図８】図８は、図７の底部パネルの断面図である。
【図９】図９は、コンデンサアッセンブリの断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    上部パネル
２    底部パネル
３    入口ノズル
４    出口ノズル
５    チューブ・フィンモジュール
６    側部パネル
７    シールガスケット
８    シールガスケット
９    ネジ
１２    入口スルーホール
１３    出口スルーホール
２１    微小流路
５１    放熱フィン
５２    微小流路
【図１】
2009068834.tif 000003
【図２】
2009068834.tif 000004
【図３】
2009068834.tif 000005
【図４】
2009068834.tif 000006
【図５】
2009068834.tif 000007
【図６】
2009068834.tif 000008
【図７】
2009068834.tif 000009
【図８】
2009068834.tif 000010
【図９】
2009068834.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月30日(2008.9.30)
【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】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車あるいは商業向け／住宅向け用途のための空調システムの従来のコンデンサアッセンブリは、Ｕ字状あるいはつづら折れ状で溶接によって互いに接続されるパーツを有しているチューブを備える。振動など条件の悪い動作環境に長時間さらされることにより、こうしたチューブの内部の冷媒は、簡単に漏れるおそれがあり、また、再利用を目的とした再収集が難しい。実際、Ｒ１３４ａなどの冷媒が、広く用いられているが、この種の冷媒は、地球温暖化現象を悪化させるおそれがある地球温暖化係数（ＧＷＰ）が３１００にも達し、人間の健康に有害な化学物質を放出するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二酸化炭素などの冷媒に関しては、その動作圧は相当に高い。したがって、安全性のために、冷媒として二酸化炭素を用いるコンデンサ（凝縮器）のチューブは、通常、相当に厚い壁部を有する。しかしながら、厚い壁部を有するチューブは、コンデンサの機能を低下させるおそれがある。
【０００４】
チューブの内径は、また、コンデンサの伝熱容量に大きな影響を与える。チューブの径が減少すると、冷媒の流速が高くなり対流伝熱は増加する。一方、チューブの径が増加すると、チューブ内部の高い圧力に耐えるために、壁部の厚さを増加する必要がある。これは、コンデンサの重量の増加、およびコンプレッサのパワーの増加をもたらし、したがって、エネルギーの浪費につながる。
【０００５】
背景の上記説明は、コンデンサについての理解を助けるために提供されるが、本発明において開示するコンデンサアッセンブリに関連する従来技術を説明あるいは構成することを認めているものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここでは、コンデンサアッセンブリを提供する。本願において、コンデンサは、第１チューブ・フィンモジュールからなる第１チューブ・フィンモジュールは、第１扁平チューブからなる第１扁平チューブは、第１扁平チューブを通って平行に形成された第１グループの微小流路を有する。コンデンサは、また、第１チューブ・フィンモジュールの隣に配置された第２チューブ・フィンモジュールからなる第２チューブ・フィンモジュールは、第２扁平チューブからなる第２扁平チューブは、第２扁平チューブを通って平行に形成された第２グループの微小流路を有する。コンデンサは、さらに、底部グループの微小流路を有する底部パネルを有する。底部パネルは、第１および第２扁平チューブに第１および第２扁平チューブの共通の一方の端部でシールして連結される。底部グループの微小流路は、第１および第２グループの微小流路の間に延びるとともに第１および第２グループの微小流路と連通し、これにより、複数の連続的な通路を形成している。
【０００７】
コンデンサは、また、第１および第２扁平チューブに第１および第２扁平チューブの共通の他方の端部でシールして連結される上部パネルを有することもできる。上部パネルは、複数の連続的な通路の入口と連通状態にある入口スルーホールを有する。上部パネルは、さらに、複数の連続的な通路の出口と連通状態にある出口スルーホールを有する。
【０００８】
コンデンサは、さらに、第２チューブ・フィンモジュールの隣に配置された第３チューブ・フィンモジュールを有することもできる。第３チューブ・フィンモジュールは、第３扁平チューブからなる第３扁平チューブは、第３扁平チューブを通って平行に形成された第３グループの微小流路を有する。上部パネルは、上部グループの微小流路を有するとともに、第３扁平チューブにシールして連結される。上部グループの微小流路は、第２および第３グループの微小流路間に延びるとともに第２および第３グループの微小流路と連通し、これにより、連続的な通路の複数の拡張部を形成している。
【０００９】
ここで、コンデンサは、扁平チューブのそれぞれに熱的に接続される複数の放熱フィンを有することもできる。
【００１０】
また、コンデンサは、上部パネルに入口スルーホールでシールして連結された入口ノズルと、上部パネルに出口スルーホールでシールして連結された出口ノズルと、を有することもできる。
【００１１】
さらに、コンデンサは、並列にかつ第３チューブ・フィンモジュールの隣に配置されこれにより複数の連続的なつづら折れの通路を形成している複数のチューブ・フィンモジュールを有することもできる。
【００１２】
なお、コンデンサは、アッセンブリの２つの対向する側部をそれぞれカバーする２つの側部パネルを有することもできる。
【００１３】
一の態様において、微小流路は、円形断面を有し、約０．９ｍｍから約１．０ｍｍの直径を有する。
【００１４】
一の態様において、扁平チューブは押し出し成形によって形成された直線状のシームレスチューブである。
【００１５】
一の態様において、扁平チューブは、アルミニウムで形成されている。
一の態様において、底部および上部グループの微小流路は、底部および上部パネルにおいてそれぞれ一体的に形成されている。
【００１６】
一の態様において、底部および上部パネルは、扁平チューブにシールして連結される。
一の態様において、底部および上部グループの微小流路はＶ字状である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明において開示するコンデンサアッセンブリは、後述する詳細な実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の精神あるいは範囲を逸脱することなく種々の変形および変更を当業者によってなしうることは、理解されよう。例えば、いろいろな例示的な実施形態のエレメントおよび／または特徴を、本開示および添付の特許請求の範囲内で、互いに組み合わせ、および／または互いと置き換えることもできる。
【００１８】
例示する目的のために、以降に用いられる語「上側」、「下側」、「左側」「右側」、「垂直」、「水平」、「上部」、あるいは、「底部」は、実施形態が図面において配置されている状態での実施形態と関連している。コンデンサアッセンブリは、そうでないことを明らかに規定している場合を除いて、種々の位置を想定することもできる。さらに、図面に示す、また以下の説明で詳述する具体的なデバイスは本発明の単なる例示的な実施形態であることは理解されよう。したがって、以下に開示する実施形態と関連する具体的な寸法および他の物理的特徴は、限定として考慮するべきではない。
【００１９】
なお、明細書および特許請求の範囲を通じて、１つのエレメントが他のエレメントに「連結される」場合、エレメントを他のエレメントに必ずしも固定する、留める、あるいは取り付けることを意味しない。それよりむしろ、「連結される」という単語は、あるエレメントが他のエレメントに直接的あるいは間接的に接続される、または他のエレメントと機械的あるいは電気的な連通状態にあること、を意味する。
【００２０】
図１は、本発明において開示する実施形態にかかるコンデンサアッセンブリの斜視図である。コンデンサアッセンブリは、複数のチューブ・フィンモジュール５と、上部パネル１と、底部パネル２と、２つの側部パネル６と、を有する。
【００２１】
複数のチューブ・フィンモジュール５を、垂直に配置するとともに並列に配置することができ、これにより、複数のつづら折れの凝縮通路を有する凝縮コアを形成している。凝縮コアを、上部パネル１、底部パネル２および２つの側部パネル６によってカバーすることもできる。
【００２２】
コンデンサアッセンブリには、入口ノズル３と出口ノズル４とを配置することができる。気化した冷媒は、入口ノズル３を通じてコンデンサアッセンブリに入ることができ、気化した冷媒が凝縮するチューブ・フィンモジュール５を通り、そして、凝縮液は出口ノズル４を通って出ていくことができる。
【００２３】
図２は、図１のコンデンサアッセンブリの展開図である。チューブ・フィンモジュールの数および長さを変更でき、これにより、熱交換容量のいろいろな要求を満たすことができる。コンデンサアッセンブリには、少なくとも２つのチューブ・フィンモジュール５が必要である。例示する実施形態に関しては、１４のチューブ・フィンモジュール５があり、各チューブ・フィンモジュール５は１４の微小流路５２を有している。
【００２４】
入口および出口ノズルの３，４を、２つのシールガスケット７を用いて上部パネル１にシールして、それぞれ連結することができる。２つのシールガスケット７は、ゴムあるいは他の適当な材料で形成することができる。
【００２５】
同様に、上部および底部パネル１，２を、１セットのシールガスケット８を用いてチューブ・フィンモジュール５にシールして連結することができる。その１セットのシールガスケット８は、シリコーンあるいは他の適当な材料で形成することができる。
【００２６】
ネジ９あるいはいろいろなサイズのあらゆる適当な留め具を、入口および出口ノズル３，４を上部パネル１に固定するよう、また、上部、底部および側部パネル１，２，６をチューブ・フィンモジュール５に固定するよう、用いることができる。ここで分かるように、本発明において開示するコンデンサアッセンブリの組み立てには、溶接プロセスを要しない。
【００２７】
図３は、コンデンサアッセンブリのチューブ・フィンモジュール５の斜視図である。
各チューブ・フィンモジュール５は、複数の放熱フィン５１と、扁平チューブと、を有することができる。扁平チューブは、扁平チューブを通って平行に延びる複数の微小流路５２を有している。
【００２８】
扁平チューブは、押し出し成形によって形成された直線状のシームレス扁平チューブである。扁平チューブは、アルミニウム、アルミニウム合金、あるいは他の適当な材料で形成することできる。各微小流路５２は、円形断面を有し、約０．９ｍｍから１．０ｍｍの直径にすることができる。微小流路５２が他の断面を有することもできることはいうまでもない。
【００２９】
放熱フィン５１を、他の放熱フィンの上部に配置することができ、これにより、積み重ね状の放熱フィン５１を形成する。各放熱フィン５１には、扁平チューブが通ることができる開口部を配置することができる。複数の直線状微小流路５２を、共通の面上に互いに平行に延設することができる。
【００３０】
図４は、図３のチューブ・フィンモジュール５の側面図である。図４に示すように、放熱フィン５１を、複数の直線状微小流路５２が延設されているその共通の面に対して、対称的にかつ均等に分配することができる。
【００３１】
図５は、コンデンサアッセンブリの上部パネル１の斜視図である。図６は、図５の上部パネル１の断面図である。
【００３２】
上部パネル１には、複数の一体的に形成された微小流路２１が配置される。微小流路２１を、あらゆる適切な形状とすることができる。例示する実施形態に関しては、各微小流路２１は、Ｖ字状であり、２つの直線状微小流路セクションを有する。各Ｖ字状微小流路２１は、入口と出口とを有する。
【００３３】
上部パネル１を、チューブ・フィンモジュール５のチューブの上側の共通の端部にシールして連結することができ、これにより、Ｖ字状微小流路２１が、２つの隣接した直線状微小流路５２との間で延びて、２つの隣接した直線状微小流路５２と連通する。各Ｖ字状微小流路２１の入口は直線状微小流路５２の出口と連通状態にあり、また、各Ｖ字状微小流路２１の出口は隣接した直線状微小流路５２の入口と連通状態にあり、これにより、連続的な通路を形成することが、考えられる。
【００３４】
上部パネル１の最も左側には入口スルーホール１２を配置することができる。また、上部パネル１の最も右側には出口スルーホール１３を配置することができる。入口スルーホール１２は、コンデンサアッセンブリの連続的な通路の入口と連通状態にある。また、出口スルーホール１３は、コンデンサアッセンブリの連続的な通路の出口と連通状態にある。
【００３５】
入口ノズル３を、上部パネル１の入口スルーホール１２にわたって装着することができる。また、出口ノズル４を、上部パネル１の出口スルーホール１３にわたって装着することができる。
【００３６】
図７は、コンデンサアッセンブリの底部パネル２の斜視図である。図８は、図７の底部パネル２の断面図である。
【００３７】
上部パネル１と同様に、底部パネル２には、複数の一体的に形成された微小流路２１が配置される。例示する実施形態に関しては、各微小流路２１も、また、Ｖ字状である。各Ｖ字状微小流路２１は、入口と出口とを有する。
【００３８】
底部パネル２を、チューブ・フィンモジュール５のチューブの下側の共通の端部にシールして連結することができ、これにより、Ｖ字状微小流路２１が、２つの隣接した直線状微小流路５２との間で延びて、２つの隣接した直線状微小流路５２と連通する。各Ｖ字状微小流路２１の入口は直線状微小流路５２の出口と連通状態にあり、また、各Ｖ字状微小流路２１の出口は隣接した直線状微小流路５２の入口と連通状態にあることが、考えられる。
【００３９】
Ｖ字状微小流路２１は、上部および底部パネル１，２に一体的に形成され、円形断面を有するとともに約０．９ｍｍから１．０ｍｍの径を有することができる。Ｖ字状微小流路２１が他の断面を有することもできる。
【００４０】
図９は、図１のコンデンサアッセンブリの断面図である。
気化した冷媒は、入口ノズル３を通ってコンデンサアッセンブリの連続的な通路に入り、入口スルーホール１２を通り、最も左端の直線状微小流路５２を下り、底部パネル２のＶ字状の微小流路２１を通り、隣接した直線状微小流路５２を上り、上部パネル１のＶ字状の微小流路２１を通り、そして気化した冷媒が最終的に凝縮液として凝縮するまで再度下り、そして最も右側の直線状微小流路５２を上へと通り、出口スルーホール１３を通って、出口ノズル４から出ていく。連続的な通路に沿ったフローは一方向である。
【００４１】
本発明において開示したコンデンサは、シームレスチューブと薄い壁部と小さい微小流路チューブ径の利点を組み合わせたシームレス微小流路技術を利用する。また、シームレス微小流路の水力半径が非常に小さいという事実を考慮すると、その流体フロー状態は、従来のフローチャネルのそれとは全く異なる。シームレス微小流路の内部の流体は、低いレイノルズ数で乱流状態に入ることができる。これにより、熱交換効率を実質的に増加させることができる。また、シームレス微小流路はより大きな接触面積を提供し、伝熱容量を改善し、コンデンサアッセンブリのサイズおよび重量を低減する。
【００４２】
本発明において開示したコンデンサアッセンブリは、溶接の必要なくネジによって簡単に組み立てられるよう、構成される。さらに、チューブの曲げが不要である。これらにより、冷媒の漏れの可能性を最小限にできる。
【００４３】
また、アルミニウムおよびアルミニウム合金の使用により、製造コストを低減できる。アルミニウムは、銅より安く、１／３であるからである。
【００４４】
上記の特性により、サイズが小さく、重量が軽く、製造コストが低く、伝熱係数が高く、高い圧力耐久性があり、そして環境に優しいコンデンサアッセンブリが得られる。
【００４５】
本発明において開示したコンデンサアッセンブリをいくつかの実施形態を特に参照して示し、説明したが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく種々の変形および変更を行うことができることを述べておく。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明において開示する実施形態にかかるコンデンサアッセンブリの斜視図である。
【図２】図２は、図１のコンデンサアッセンブリの展開図である。
【図３】図３は、コンデンサアッセンブリのチューブ・フィンモジュールの斜視図である。
【図４】図４は、図３のチューブ・フィンモジュールの側面図である。
【図５】図５は、コンデンサアッセンブリの上部パネルの斜視図である。
【図６】図６は、図５の上部パネルの断面図である。
【図７】図７は、コンデンサアッセンブリの底部パネルの斜視図である。
【図８】図８は、図７の底部パネルの断面図である。
【図９】図９は、コンデンサアッセンブリの断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    上部パネル
２    底部パネル
３    入口ノズル
４    出口ノズル
５    チューブ・フィンモジュール
６    側部パネル
７    シールガスケット
８    シールガスケット
９    ネジ
１２    入口スルーホール
１３    出口スルーホール
２１    微小流路
５１    放熱フィン
５２    微小流路