(57)【要約】【課題】気相冷媒と液相冷媒とに効率良く分離しうる受液器を備えた熱交換器を提供する。【解決手段】熱交換器の受液器７の円筒状本体26の周壁に、冷媒流入口29および冷媒流出口31を、前者が上方に位置するように形成する。受液器７内に、流入口29と流出口31との間の部分に位置する第１邪魔板36と、流入口29の上方に位置する第２邪魔板37と、第２邪魔板37上に位置し、かつ上下方向にのびて上下両端が開口するとともに周壁に複数の冷媒通過穴42が形成された冷媒上昇用筒状体38と、両邪魔板36,37間に位置し、かつ流入口29から流入する冷媒を旋回させて筒状体38内で上昇させる旋回流発生装置39とを配置する。旋回流発生装置39は、冷媒に旋回運動を与えかつ第２邪魔板37の上方の部分と第１邪魔板36の下方の部分とを通じさせる中空部46を有するガイド部材44からなる。【選択図】図２
2009030930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のタンクと、両タンク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タンクにそれぞれ接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたフィンと、上下方向にのびる筒状本体を有し、かついずれか一方のタンクに取り付けられた受液器とを備えており、受液器の筒状本体の周壁に、冷媒流入口および冷媒流出口が、前者が上方に位置するように形成された熱交換器において、
受液器内に、冷媒流入口と冷媒流出口との間の部分に位置し、かつ冷媒流入口から受液器内に流入した冷媒の冷媒流出口側への流れを妨げる第１の邪魔板と、冷媒流入口の上方に位置し、かつ液相冷媒の下方への流れを妨げる第２の邪魔板と、第２邪魔板上に位置し、かつ上下方向にのびて上下両端が開口するとともに、周壁に複数の冷媒通過穴が形成された冷媒上昇用筒状体と、冷媒流入口から受液器内に流入した冷媒を旋回させるとともに冷媒の旋回流を冷媒上昇用筒状体内において上昇させる旋回流付与手段と、第１邪魔板の下方と第２邪魔板の上方とを通じさせる冷媒通路を有する流通部材とが配置されている熱交換器。
【請求項２】
旋回流付与手段が、受液器内における両邪魔板間に配置され、かつ冷媒流入口から流入する冷媒を旋回させながら筒状本体の軸線側に導くとともに、上方に向かって送る旋回流発生装置により構成されており、第２邪魔板の中央部に、旋回流発生装置により発生させられた冷媒の旋回流が通過する冷媒通過口が形成され、冷媒上昇用筒状体の下端開口が第２邪魔板の冷媒通過口に通じている請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
旋回流発生装置が、冷媒流入口から受液器内に流入する冷媒に旋回運動を与えながら筒状本体の長手方向にのびる軸線に向かって案内するガイド部材を備えており、ガイド部材が、筒状本体の長手方向にのびる軸線に向かって筒状本体の内周面から遠ざかる湾曲状ガイド面を有している請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
ガイド部材が両邪魔板に固定状に設けられているとともに、上下方向にのびる中空部を有しており、ガイド部材の中空部の上端が第２邪魔板の上面に開口するとともに、下端が第１邪魔板の下面に開口することにより、ガイド部材の中空部が冷媒通路となるとともに、ガイド部材が流通部材を兼ねている請求項３記載の熱交換器。
【請求項５】
冷媒上昇用筒状体の少なくとも上部が、上方に向かって狭まっている請求項２〜４のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項６】
第２邪魔板の中央部に、冷媒流入口から流入する冷媒が通過する冷媒通過口が形成され、冷媒上昇用筒状体の内周面が円筒状であるとともにその下端開口が第２邪魔板の冷媒通過口に通じており、旋回流付与手段が、帯板をねじることにより形成され、かつ冷媒上昇用筒状体内に配置されたねじれ板により構成されている請求項１記載の熱交換器。
【請求項７】
ねじれ板の下端部が、冷媒上昇用筒状体の下端開口および第２邪魔板の冷媒通過口を通って第２邪魔板の下方までのびている請求項６記載の熱交換器。
【請求項８】
第２邪魔板の中央部に、冷媒流入口から流入する冷媒が通過する冷媒通過口が形成され、冷媒上昇用筒状体の内周面が円筒状であるとともにその下端開口が第２邪魔板の冷媒通過口に通じており、旋回流付与手段が、冷媒上昇用筒状体の内周面に形成された螺旋状の凸条により構成されている請求項１記載の熱交換器。
【請求項９】
螺旋状の凸条が、円筒状体を軸心の周りにねじることにより形成されている請求項８記載の熱交換器。
【請求項１０】
流通部材が両邪魔板に固定状に設けられており、流通部材の冷媒通路の上端が上側邪魔板の上面に開口するとともに、同じく下端が下側邪魔板の下面に開口している請求項６〜９のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１１】
冷媒流入口が、冷媒を、筒状本体の長手方向にのびる軸線から偏った方向に向かって受液器内に送り込むようになっている請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【請求項１２】
両タンクが、それぞれ同一高さ位置において仕切壁により上下方向に並んだ２つのヘッダに区画されており、両仕切壁よりも上側の部分にコンデンサとしての機能を有する凝縮部が設けられ、同じく両仕切壁よりも下側の部分に過冷却器としての機能を有する過冷却部が設けられ、凝縮部の受液器が取り付けられたタンク側のヘッダから流出した冷媒が冷媒流入口を通って受液器内に入り、受液器の筒状本体の冷媒流出口から流出した冷媒が、過冷却部の受液器が取り付けられたタンク側のヘッダに流入するようになっている請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえばカーエアコンを構成する冷凍サイクル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、図１の上下を上下というものとする。
【背景技術】
【０００３】
近年、車体への組み付け性の向上や、設置スペースの節約を図ること、および冷凍サイクルの冷凍能力の向上を図ることを目的として、カーエアコンを構成する冷凍サイクルの熱交換器として、たとえば互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のタンクと、両タンク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タンクにそれぞれ接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたフィンと、いずれか一方のタンクに取り付けられた上下方向にのびる受液器とを備えており、両タンクがそれぞれ同一高さ位置に設けられた仕切壁によりタンクの長さ方向に２つのヘッダに区画され、両仕切壁よりも上側の部分にコンデンサとしての機能を有する凝縮部が設けられるとともに、両仕切壁よりも下側の部分に過冷却器としての機能を有する過冷却部が設けられ、受液器が、上下方向にのびかつ上下両端が閉鎖された筒状本体を備えており、かつ筒状本体の周壁に、冷媒流入口および冷媒流出口が、前者が上方に位置するように形成され、冷媒流入口が、筒状本体の長手方向軸線に関して傾斜するように形成され、筒状本体内における冷媒流入口と冷媒流出口との間の高さ位置に、筒状本体内を上下に区画する仕切板が配置され、仕切板の周縁部に複数の液相冷媒通過穴が周方向に間隔をおいて貫通状に形成されている熱交換器が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１記載の熱交換器の受液器においては、気液混相の冷媒が冷媒流入口から流入する際に旋回流が発生するとともに当該旋回流が上昇し、これにより冷媒流入口の上方において気相冷媒と液相冷媒とに分離させられた後、液相冷媒は、重力により下方に流れ、仕切板の液相冷媒通過穴を通って冷媒流出口から流出するようになっている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の熱交換器の受液器においては、冷媒流入口の上方で分離された液相冷媒は、旋回流発生部、すなわち冷媒流入口が形成されている高さ部分を通過して下方に流れるので、その際に旋回流に巻き込まれて再び上昇する場合がある。したがって、液相冷媒が効率良く冷媒流出口から流出しなくなり、冷凍サイクルへの冷媒の封入量を多くする必要が生じて、コストが高くなるという問題がある。しかも、液相冷媒が効率良く冷媒流出口から流出しなくなるので、カーエアコンの性能が低下するという問題がある。また、冷媒流入口の上方で分離された液相冷媒が、旋回流発生部を通過して下方に流れるので、冷媒流入口から冷媒が流入することによる旋回流の発生の妨げになる。したがって、気相冷媒と液相冷媒とに分離する効果が低下し、カーエアコンの性能が低下するという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−２７０９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、気相冷媒と液相冷媒とに効率良く分離しうるとともに、気相冷媒から分離された液相冷媒の冷媒流出口からの流出を効率良く行いうる受液器を備えた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】
【０００７】
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。
【０００８】
1)互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる１対のタンクと、両タンク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タンクにそれぞれ接続された複数の熱交換管と、隣り合う熱交換管間に配置されたフィンと、上下方向にのびる筒状本体を有し、かついずれか一方のタンクに取り付けられた受液器とを備えており、受液器の筒状本体の周壁に、冷媒流入口および冷媒流出口が、前者が上方に位置するように形成された熱交換器において、
受液器内に、冷媒流入口と冷媒流出口との間の部分に位置し、かつ冷媒流入口から受液器内に流入した冷媒の冷媒流出口側への流れを妨げる第１の邪魔板と、冷媒流入口の上方に位置し、かつ液相冷媒の下方への流れを妨げる第２の邪魔板と、第２邪魔板上に位置し、かつ上下方向にのびて上下両端が開口するとともに、周壁に複数の冷媒通過穴が形成された冷媒上昇用筒状体と、冷媒流入口から受液器内に流入した冷媒を旋回させるとともに冷媒の旋回流を冷媒上昇用筒状体内において上昇させる旋回流付与手段と、第１邪魔板の下方と第２邪魔板の上方とを通じさせる冷媒通路を有する流通部材とが配置されている熱交換器。
【０００９】
2)旋回流付与手段が、受液器内における両邪魔板間に配置され、かつ冷媒流入口から流入する冷媒を旋回させながら筒状本体の軸線側に導くとともに、上方に向かって送る旋回流発生装置により構成されており、第２邪魔板の中央部に、旋回流発生装置により発生させられた冷媒の旋回流が通過する冷媒通過口が形成され、冷媒上昇用筒状体の下端開口が第２邪魔板の冷媒通過口に通じている上記1)記載の熱交換器。
【００１０】
3)旋回流発生装置が、冷媒流入口から受液器内に流入する冷媒に旋回運動を与えながら筒状本体の長手方向にのびる軸線に向かって案内するガイド部材を備えており、ガイド部材が、筒状本体の長手方向にのびる軸線に向かって筒状本体の内周面から遠ざかる湾曲状ガイド面を有している上記2)記載の熱交換器。
【００１１】
4)ガイド部材が両邪魔板に固定状に設けられているとともに、上下方向にのびる中空部を有しており、ガイド部材の中空部の上端が第２邪魔板の上面に開口するとともに、下端が第１邪魔板の下面に開口することにより、ガイド部材の中空部が冷媒通路となるとともに、ガイド部材が流通部材を兼ねている上記3)記載の熱交換器。
【００１２】
5)冷媒上昇用筒状体の少なくとも上部が、上方に向かって狭まっている上記2)〜4)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１３】
6)第２邪魔板の中央部に、冷媒流入口から流入する冷媒が通過する冷媒通過口が形成され、冷媒上昇用筒状体の内周面が円筒状であるとともにその下端開口が第２邪魔板の冷媒通過口に通じており、旋回流付与手段が、帯板をねじることにより形成され、かつ冷媒上昇用筒状体内に配置されたねじれ板により構成されている上記1)記載の熱交換器。
【００１４】
7)ねじれ板の下端部が、冷媒上昇用筒状体の下端開口および第２邪魔板の冷媒通過口を通って第２邪魔板の下方までのびている上記6)記載の熱交換器。
【００１５】
8)第２邪魔板の中央部に、冷媒流入口から流入する冷媒が通過する冷媒通過口が形成され、冷媒上昇用筒状体の内周面が円筒状であるとともにその下端開口が第２邪魔板の冷媒通過口に通じており、旋回流付与手段が、冷媒上昇用筒状体の内周面に形成された螺旋状の凸条により構成されている上記1)記載の熱交換器。
【００１６】
9)螺旋状の凸条が、円筒状体を軸心の周りにねじることにより形成されている上記8)記載の熱交換器。
【００１７】
10)流通部材が両邪魔板に固定状に設けられており、流通部材の冷媒通路の上端が上側邪魔板の上面に開口するとともに、同じく下端が下側邪魔板の下面に開口している上記6)〜9)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１８】
11)冷媒流入口が、冷媒を、筒状本体の長手方向にのびる軸線から偏った方向に向かって受液器内に送り込むようになっている上記1)〜10)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００１９】
12)両タンクが、それぞれ同一高さ位置において仕切壁により上下方向に並んだ２つのヘッダに区画されており、両仕切壁よりも上側の部分にコンデンサとしての機能を有する凝縮部が設けられ、同じく両仕切壁よりも下側の部分に過冷却器としての機能を有する過冷却部が設けられ、凝縮部の受液器が取り付けられたタンク側のヘッダから流出した冷媒が冷媒流入口を通って受液器内に入り、受液器の筒状本体の冷媒流出口から流出した冷媒が、過冷却部の受液器が取り付けられたタンク側のヘッダに流入するようになっている上記1)〜11)のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【発明の効果】
【００２０】
上記1)の熱交換器によれば、受液器内に、冷媒流入口と冷媒流出口との間の部分に位置し、かつ冷媒流入口から受液器内に流入した冷媒の冷媒流出口側への流れを妨げる第１の邪魔板と、冷媒流入口の上方に位置し、かつ液相冷媒の下方への流れを妨げる第２の邪魔板と、第２邪魔板上に位置し、かつ上下方向にのびて上下両端が開口するとともに、周壁に複数の冷媒通過穴が形成された冷媒上昇用筒状体と、冷媒流入口から受液器内に流入した冷媒を旋回させるとともに冷媒の旋回流を冷媒上昇用筒状体内において上昇させる旋回流付与手段とが配置されているので、冷媒流入口から受液器内に流入した気液混相の冷媒が、旋回しながら冷媒上昇用筒状体内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体の周壁の冷媒通過穴を通って冷媒上昇用筒状体の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体内を上昇してその上端開口を通って流出し、受液器内の上部に溜まる。その結果、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離され、この熱交換器を備えたカーエアコンの性能が向上する。また、上記1)の熱交換器によれば、受液器内に、第１邪魔板の下方と第２邪魔板の上方とを通じさせる冷媒通路を有する流通部材が配置されているので、気相冷媒と分離された液相冷媒は流通部材の冷媒通路を通って邪魔板の下方に流れ、冷媒流出口から流出する。したがって、気相冷媒と分離された液相冷媒は、冷媒が流入する部分を通過することなく第１邪魔板の下方に流れることになり、気相冷媒と分離された液相冷媒が、再び旋回しながら冷媒上昇用筒状体内を上昇することが防止される。その結果、液相冷媒が効率良く冷媒流出口から流出することになり、冷凍サイクルへの冷媒の封入量の増大を防止することが可能となって、コストが安くなる。しかも、液相冷媒が効率良く冷媒流出口から流出するので、カーエアコンの性能が向上する。
【００２１】
上記2)の熱交換器によれば、冷媒流入口から受液器内に流入した気液混相の冷媒が、旋回流発生装置により旋回させられて旋回流が発生し、当該旋回流が第２邪魔板の冷媒通過口を通って下端開口から冷媒上昇用筒状体内に流入して冷媒上昇用筒状体内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体の周壁の冷媒通過穴を通って冷媒上昇用筒状体の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体内を上昇してその上端開口を通って流出し、受液器内の上部に溜まる。その結果、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離され、この熱交換器を備えたカーエアコンの性能が向上する。
【００２２】
上記3)の熱交換器によれば、旋回流発生装置の構造を比較的簡単にすることができる。
【００２３】
上記4)の熱交換器によれば、気相冷媒と分離された液相冷媒が、ガイド部材の中空部、すなわち流通部材の冷媒通路を通って、第２邪魔板の上方から第１邪魔板の下方に確実に流れる。また、流通部材とガイド部材とが別部品である場合に比べて、部品点数を減らすことができる。
【００２４】
上記5)の熱交換器によれば、冷媒の旋回流の流速が、冷媒上昇用筒状体内の上端に向かうにつれて早くなるので、液相冷媒と気相冷媒の比重の差による液相冷媒と気相冷媒との分離効果が向上する。
【００２５】
上記6)の熱交換器によれば、冷媒流入口から受液器内に流入した気液混相の冷媒が、第２邪魔板の冷媒通過口および冷媒上昇用筒状体の下端開口を通って冷媒上昇用筒状体内に流入する。冷媒上昇用筒状体内に流入した気液混相の冷媒には、ねじれ板により旋回運動が与えられて旋回流が発生し、当該旋回流が冷媒上昇用筒状体内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体の周壁の冷媒通過穴を通って冷媒上昇用筒状体の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体内を上昇してその上端開口を通って流出し、受液器内の上部に溜まる。その結果、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離され、この熱交換器を備えたカーエアコンの性能が向上する。
【００２６】
上記7)の熱交換器によれば、冷媒流入口から受液器内に流入した気液混相の冷媒に、効果的に旋回運動を与えながら冷媒上昇用筒状体内に流入させることができる。
【００２７】
上記8)の熱交換器によれば、冷媒流入口から受液器内に流入した気液混相の冷媒が、第２邪魔板の冷媒通過口および冷媒上昇用筒状体の下端開口を通って冷媒上昇用筒状体内に流入する。冷媒上昇用筒状体内に流入した気液混相の冷媒には、螺旋状の凸条により旋回運動が与えられて旋回流が発生し、当該旋回流が冷媒上昇用筒状体内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体の周壁の冷媒通過穴を通って冷媒上昇用筒状体の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体内を上昇してその上端開口を通って流出し、受液器の筒状本体内の上部に溜まる。その結果、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離され、この熱交換器を備えたカーエアコンの性能が向上する。
【００２８】
上記9)の熱交換器によれば、内周面に螺旋状の凸条を有する冷媒上昇用筒状体を比較的簡単につくることができる。
【００２９】
上記10)の熱交換器によれば、気相冷媒と分離された液相冷媒が、流通部材の冷媒通路を通って、第２邪魔板の上方から第１邪魔板の下方に確実に流れる。
【００３０】
上記11)の熱交換器によれば、より効果的に旋回流を発生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３２】
この実施形態は、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熱交換器に適用したものである。
【００３３】
以下の説明において、図１の左右を左右というものとし、図１の紙面表側（図３の下側）を前、これと反対側を後というものとする。また、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。
【００３４】
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。
【００３５】
実施形態１
この実施形態は図１〜図４に示すものである。
【００３６】
図１は熱交換器の全体構成を示し、図２〜図４はその要部の構成を示す。
【００３７】
図１において、熱交換器(1)は、互いに間隔をおいて配置された上下方向にのびる左右１対のアルミニウム製タンク(2)(3)と、両タンク(2)(3)間に幅方向を前後方向に向けるとともに上下方向に間隔をおいて並列状に配置され、かつ左右両端部が両タンク(2)(3)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(4)と、隣り合う熱交換管(4)間および上下両端の熱交換管(4)の外側に配置されて熱交換管(4)にろう付されたアルミニウム製コルゲートフィン(5)と、上下両端のコルゲートフィン(5)の外側に配置されてコルゲートフィン(5)にろう付された上下１対のアルミニウム製サイドプレート(6)と、左タンク(2)に取付部材(8)を介して固定された受液器(7)とを備えている。
【００３８】
熱交換器(1)の両タンク(2)(3)内は、下部の同一高さ位置においてそれぞれ仕切壁(9)(11)により上下に区画されており、これにより気相の冷媒を凝縮させて液相とするコンデンサの機能を有する凝縮部(12)と、凝縮部(12)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(13)とが同一垂直面内において上下に並んで一体に設けられている。
【００３９】
ここで、左タンク(2)における仕切壁(9)よりも上方の部分が凝縮部(12)の左ヘッダ(14)であり、右タンク(3)における仕切壁(11)よりも上方の部分が凝縮部(12)の右ヘッダ(15)である。また、左タンク(2)における仕切壁(9)よりも下方の部分が過冷却部(13)の左ヘッダ(16)であり、右タンク(3)における仕切壁(11)よりも下方の部分が過冷却部(13)の右ヘッダ(17)である。
【００４０】
凝縮部(12)の右ヘッダ(15)は、上下方向の中程の高さ位置に設けられた通路群形成用のアルミニウム製第１仕切板(18)により上ヘッダ部(15a)と下ヘッダ部(15b)とに区画されており、左ヘッダ(14)は第１仕切板(18)よりも下方の高さ位置に設けられた通路群形成用のアルミニウム製第２仕切板(19)により上ヘッダ部(14a)と下ヘッダ部(14b)とに区画されている。そして、凝縮部(12)に、第１仕切板(18)よりも上方の部分、両仕切板(18)(19)間の部分および第２仕切板(19)よりも下方の部分において、それぞれ上下に連続して並んだ熱交換管(4)からなる通路群(21)(22)(23)が設けられている。各通路群(21)(22)(23)を構成する熱交換管(4)の本数は、上から順次減少している。また、各通路群(21)(22)(23)を構成する全ての熱交換管(4)における冷媒の流れ方向が同一となっているとともに、隣り合う２つの通路群(21)(22)および(22)(23)の熱交換管(4)における冷媒の流れ方向が異なっている。凝縮部(12)の右ヘッダ(15)の上ヘッダ部(15a)の上端部に、図示しない冷媒入口に通じるアルミニウム製冷媒入口部材(24)がろう付され、過冷却部(13)の右ヘッダ(17)に、図示しない冷媒出口に通じるアルミニウム製冷媒出口部材(25)がろう付されている。
【００４１】
受液器(7)は、上下両端が開口した円筒状本体(26)と、円筒状本体(26)の下端開口を閉鎖する下キャップ(27)と、円筒状本体(26)の上端開口を閉鎖する上キャップ(28)とを備えている。
【００４２】
図２〜図４に示すように、受液器(7)の円筒状本体(26)の周壁の下部には、冷媒流入口(29)および冷媒流出口(31)が、前者が上方に位置するように形成されている。冷媒流入口(29)は、冷媒を円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)（横断面における中心）から偏った方向、ここでは左方に向かって後方に傾斜した方向に送り込むようになっている。冷媒流入口(29)は、取付部材(8)に形成された冷媒流入路(32)を介して凝縮部(12)の左ヘッダ(14)の下ヘッダ部(14b)に形成された冷媒出口(33)に通じさせられ、冷媒流出口(31)は、取付部材(8)に形成された冷媒流出路(34)を介して過冷却部(13)の左ヘッダ(16)に形成された冷媒入口(35)に通じさせられている。取付部材(8)の冷媒流入路(32)は、左方に向かって後方に傾斜している。
【００４３】
受液器(7)内には、冷媒流入口(29)と冷媒流出口(31)との間の部分に位置する合成樹脂製の第１の邪魔板(36)と、冷媒流入口(29)よりも上方に位置する合成樹脂製の第２の邪魔板(37)と、第２邪魔板(37)上に位置する合成樹脂製の冷媒上昇用筒状体(38)と、両邪魔板(36)(37)間に位置する旋回流発生装置(39)とが配置されており、旋回流発生装置(39)により、冷媒流入口(29)から受液器(7)内に流入した冷媒を旋回させるとともに冷媒の旋回流を冷媒上昇用筒状体(38)内において上昇させる旋回流付与手段が構成されている。
【００４４】
第１邪魔板(36)は、冷媒流入口(29)から受液器(7)内に流入した冷媒の冷媒流出口(31)側への流れを妨げるものである。第２邪魔板(37)は、第２邪魔板(37)の上方から下方への液相冷媒の流れを妨げるものである。また、第２邪魔板(37)の中央部に、旋回流発生装置(39)により発生させられた冷媒の旋回流が上方に通過する冷媒通過口(41)が形成されている。なお、両邪魔板(36)(37)の周縁と円筒状本体(26)の内周面との間を、若干の冷媒が通過するようになっていてもよい。
【００４５】
冷媒上昇用筒状体(38)は、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した横断面円形の筒状であり、その周壁に複数の冷媒冷媒通過穴(42)が形成されている。冷媒上昇用筒状体(38)の周壁の下端部は、第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)の周囲の部分に固定されており、冷媒上昇用筒状体(38)の下端開口が第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)に通じている。冷媒上昇用筒状体(38)の上端部は、受液器(7)の上キャップ(28)に設けられた把持部材(43)により把持されている。また、冷媒上昇用筒状体(38)の上部は上方に向かって徐々に縮径されている。
【００４６】
旋回流発生装置(39)は、冷媒流入口(29)から流入する冷媒を旋回させながら円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)側（横断面における中心側）に導くとともに、上方に向かって送るものである。 旋回流発生装置(39)は、両邪魔板(36)(37)と一体に形成され、かつ冷媒流入口(29)から受液器(7)内に流入する冷媒に旋回運動を与えながら円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)に向かって案内する複数、ここでは２つのガイド部材(44)からなる。各ガイド部材(44)は横断面略三日月状で、円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)に向かって円筒状本体(26)の内周面から遠ざかる内外２つの湾曲状ガイド面(45A)(45B)を有している。また、各ガイド部材(44)は、上下方向にのびる中空部(46)を有している。各ガイド部材(44)の中空部(46)の上端は、第２邪魔板(37)に形成された貫通穴(37a)を介して第２邪魔板(37)の上面に開口するとともに、下端は第１邪魔板(36)に形成された貫通穴(36a)を介して第１邪魔板(36)の下面に開口している。その結果、各ガイド部材(44)の中空部(46)により、第２邪魔板(37)よりも上方の部分と第１邪魔板(36)よりも下方の部分とが連通させられており、各ガイド部材(44)が、第２邪魔板(37)よりも上方の部分と第１邪魔板(36)よりも下方の部分とを通じさせる冷媒通路を有する流通部材を兼ねている。
【００４７】
受液器(7)内における第１邪魔板(36)よりも下方で、かつ冷媒流入口(29)と冷媒流出口(31)との間の高さ位置に、受液器(7)内を上下に区画する合成樹脂製仕切部材(47)が配置されている。仕切部材(47)は円盤状であって、その外周面には環状溝(48)が全周にわたって形成されるとともに、環状溝(48)内にＯリング(49)が嵌め入れられており、Ｏリング(49)によって円筒状本体(26)の内周面と仕切部材(47)の周縁部との間がシールされている。仕切部材(47)には、上下方向にのびる円筒状連通穴(51)が貫通状に形成されている。連通穴(51)の大きさは、平面から見て、旋回流発生装置(39)のすべてのガイド部材(44)が含まれるような大きさであり、第１邪魔板(36)の両貫通穴(36a)は連通穴(51)内に臨んでいる。また、仕切部材(47)の下面における連通穴(51)の周囲の部分に、円筒状部(52)が下方突出状に一体に形成されており、円筒状部(52)にストレーナ(53)が取り付けられている。
【００４８】
なお、受液器(7)における第２邪魔板(37)よりも上方の部分には、通気性および通液性を有する材料、たとえば合成樹脂製不織布で形成されかつ乾燥剤(54)が収容された乾燥剤収容袋(55)が配置されている。
【００４９】
熱交換器(1)は、圧縮機、膨張弁（減圧器）およびエバポレータ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。
【００５０】
上述した熱交換器(1)において、冷凍サイクルの運転時には、圧縮機により圧縮された高温高圧の気液混相の冷媒が入口部材(24)を通って図示しない冷媒入口から凝縮部(12)の右ヘッダ(15)の上ヘッダ部(15a)内に流入する。右ヘッダ(15)の上ヘッダ部(15a)内に流入した気液混相の冷媒は、上端通路群(21)の熱交換管(4)を通って左ヘッダ(14)の上ヘッダ部(14a)内に流入した後、中間通路群(22)の熱交換管(4)を通って右ヘッダ(15)の下ヘッダ部(15b)内に流入し、さらに下端通路群(23)の熱交換管(4)を通って左ヘッダ(14)の下ヘッダ部(14b)内に流入する。
【００５１】
凝縮部(12)の左ヘッダ(14)の下ヘッダ部(14b)内に流入した気液混相の冷媒は、冷媒出口(33)から送り出されて取付部材(8)の冷媒流入路(32)を通り、冷媒流入口(29)から受液器(7)内の両邪魔板(36)(37)間に流入する。気液混相の冷媒が受液器(7)内の両邪魔板(36)(37)間に流入すると、気液混相の冷媒は、旋回流発生装置(39)のガイド部材(44)により旋回運動を与えられながら円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)に向かって案内され、気液混相の冷媒の旋回流が発生する。気液混相の冷媒の旋回流は、第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)を通って下端開口から冷媒上昇用筒状体(38)内に流入して冷媒上昇用筒状体(38)内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体(38)の周壁の冷媒通過穴(42)を通って冷媒上昇用筒状体(38)の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体(38)内を上昇してその上端開口を通って流出する。その結果、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離される。気相の冷媒は受液器(7)内の上部に溜まる。特に、冷媒上昇用筒状体(38)の上部が、上方に向かった徐々に縮径されているので、冷媒上昇用筒状体(38)内を上昇する旋回流の流速が上方に向かって早くなり、上述した比重差による気相冷媒と液相冷媒との分離効果が優れたものになる。
【００５２】
気相冷媒と分離された液相冷媒は自重により流下し、第２邪魔板(37)の貫通穴(37a)、ガイド部材(44)の中空部(46)および第１邪魔板(36)の貫通穴(36a)を通って第１邪魔板(36)の下方に流れ、ストレーナ(53)を通過するとともに、冷媒流出口(31)、取付部材(8)の冷媒流出路(34)、および冷媒入口(35)を経て過冷却部(13)の左ヘッダ(16)内に流入する。過冷却部(13)の左ヘッダ(16)内に流入した冷媒は、熱交換管(4)を通って右ヘッダ(17)内に流入し、図示しない冷媒出口から冷媒出口部材(25)を通して膨張弁を経て蒸発器に送られる。そして、気相冷媒と分離された液相冷媒は、第２邪魔板(37)の貫通穴(37a)、ガイド部材(44)の中空部(46)および第１邪魔板(36)の貫通穴(36a)を通って第１邪魔板(36)の下方に流れ、冷媒流出口(31)から流出するので、気相冷媒と分離された液相冷媒は、冷媒流入口(29)が形成されているとともに、旋回流発生装置(39)が配置された旋回流発生部を通過することなく第１邪魔板(36)の下方に流れることになり、気相冷媒と分離された液相冷媒が再び旋回流に巻き込まれることが防止される。その結果、液相冷媒が効率良く冷媒流出口(31)から流出することになり、カーエアコンの性能が向上する。また、第２邪魔板(37)の働きにより、両邪魔板(36)(37)間に多くの冷媒が溜まることが防止されるので、液相冷媒が効率良く冷媒流出口(31)から流出することと相俟って、冷凍サイクルへの冷媒の封入量を少なくすることができる。
【００５３】
上記実施形態１においては、旋回流発生装置(39)は複数のガイド部材(44)からなり、各ガイド部材(44)は円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)に向かって円筒状本体(26)の内周面から遠ざかる内外２つの湾曲状ガイド面(45A)(45B)を有しているが、これに代えて、円筒状本体(26)の長手方向にのびる軸線(O)に向かって円筒状本体(26)の内周面から遠ざかる渦巻き状の内外２つのガイド面を有している略渦巻き状の１つのガイド部材からなる旋回流発生装置を用いてもよい。
【００５４】
実施形態２
この実施形態は図５〜図７に示すものである。図５〜図７はこの実施形態の熱交換器の要部を示す。
【００５５】
この実施形態の熱交換器の受液器(7)内には、第２邪魔板(37)上に位置するアルミニウム製冷媒上昇用筒状体(60)と、帯板をねじることにより形成されかつ冷媒上昇用筒状体(60)内に位置するアルミニウム製ねじれ板(61)と、第１邪魔板(36)の下方と第２邪魔板(37)の上方とを通じさせる冷媒通路(63)を有する複数、ここでは２つの流通部材(62)とが配置されており、ねじれ板(61)により、冷媒流入口(29)から受液器(7)内に流入した冷媒を旋回させるとともに冷媒の旋回流を冷媒上昇用筒状体(60)内において上昇させる旋回流付与手段が構成されている。
【００５６】
冷媒上昇用筒状体(60)は、上下方向にのびるとともに上下両端が開口した円筒状であり、その周壁に複数の冷媒通過穴(42)が形成されている。冷媒上昇用筒状体(60)の周壁の下端部は、第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)の周囲の部分に固定されており、冷媒上昇用筒状体(60)の下端開口が第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)に通じている。冷媒上昇用筒状体(60)の上端部は、受液器(7)の上キャップ(28)に設けられた把持部材(43)により把持されている。ねじれ板(61)の下端部は、冷媒上昇用筒状体(60)の下端開口および第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)を通って第２邪魔板(37)の下方までのびている。
【００５７】
流通部材(62)は上下方向にのびる管状であって、両邪魔板(36)(37)と一体に形成されている。流通部材(62)の中空部の上端は、第２邪魔板(37)に形成された貫通穴(37b)を介して第２邪魔板(37)の上面に開口するとともに、下端は第１邪魔板(36)に形成された貫通穴(36b)を介して第１邪魔板(36)の下面に開口している。その結果、各流通部材(62)の中空部が、第２邪魔板(37)よりも上方の部分と第１邪魔板(36)よりも下方の部分とを通じさせる冷媒通路(63)となっている。
【００５８】
その他の構成は実施形態１の熱交換器(1)と同様である。
【００５９】
実施形態２の熱交換器において、凝縮部(12)の入口部材(24)から受液器(7)までの冷媒の流れ、および受液器(7)から過冷却部(13)の出口部材(25)までの冷媒の流れは、実施形態１の熱交換器(1)と同様である。
【００６０】
冷媒流入口(29)から受液器(7)内の両邪魔板(36)(37)間に流入した気液混相の冷媒は、ねじれ板(61)の冷媒上昇用筒状体(60)から下方に突出した部分により旋回運動を与えられながら上昇し、第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)を通って下端開口から冷媒上昇用筒状体(60)内に流入する。冷媒上昇用筒状体(60)内に流入した気液混相の冷媒には、さらにねじれ板(61)により旋回運動が与えられて旋回流が発生し、当該旋回流が冷媒上昇用筒状体(60)内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体(60)の周壁の冷媒冷媒通過穴(42)を通って冷媒上昇用筒状体(60)の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体(60)内を上昇してその上端開口を通って流出する。その結果、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離される。気相の冷媒は受液器(7)内の上部に溜まる。
【００６１】
気相冷媒と分離された液相冷媒は自重により流下し、第２邪魔板(37)の貫通穴(37b)、流通部材(62)の冷媒通路(63)および第１邪魔板(36)の貫通穴(36b)を通って第１邪魔板(36)の下方に流れ、ストレーナ(53)を通過するとともに、冷媒流出口(31)、取付部材(8)の冷媒流出路(34)、および冷媒入口(35)を経て過冷却部(13)の左ヘッダ(16)内に流入する。
【００６２】
実施形態３
この実施形態は図８および図９に示すものである。図８および図９はこの実施形態の熱交換器の要部を示す。
【００６３】
この実施形態の熱交換器の受液器(7)内には、第２邪魔板(37)上に位置する冷媒上昇用筒状体(70)と、第１邪魔板(36)の下方と第２邪魔板(37)の上方とを通じさせる冷媒通路(63)を有する複数、ここでは２つの流通部材(62)とが配置されている。
【００６４】
冷媒上昇用筒状体(70)は、アルミニウム製の円管をその軸線の周りにねじることにより形成されたものであり、上下方向にのびるとともに上下両端が開口するとともに、その周壁に複数の冷媒通過穴(42)が形成されている。また、冷媒上昇用筒状体(70)の内周面には螺旋状の凸条(71)が形成されており、螺旋状の凸条(71)により、冷媒流入口(29)から受液器(7)内に流入した冷媒を旋回させるとともに冷媒の旋回流を冷媒上昇用筒状体(70)内において上昇させる旋回流付与手段が構成されている。
【００６５】
その他の構成は実施形態２の熱交換器と同様である。
【００６６】
実施形態３の熱交換器において、凝縮部(12)の入口部材(24)から受液器(7)までの冷媒の流れ、および受液器(7)から過冷却部(13)の出口部材(25)までの冷媒の流れは、実施形態１の熱交換器(1)と同様である。
【００６７】
冷媒流入口(29)から受液器(7)内の両邪魔板(36)(37)間に流入した気液混相の冷媒は、第２邪魔板(37)の冷媒通過口(41)を通って下端開口から冷媒上昇用筒状体(70)内に流入する。冷媒上昇用筒状体(70)内に流入した気液混相の冷媒には、螺旋状の凸条(71)により旋回運動が与えられて旋回流が発生し、当該旋回流が冷媒上昇用筒状体(70)内を上昇する。したがって、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、液相冷媒が冷媒上昇用筒状体(70)の周壁の冷媒通過穴(42)を通って冷媒上昇用筒状体(70)の外部に流出し、気相冷媒は冷媒上昇用筒状体(70)内を上昇してその上端開口を通って流出する。その結果、液相冷媒と気相冷媒の比重の差により、気相冷媒と液相冷媒とが効率良く分離される。気相の冷媒は受液器(7)内の上部に溜まる。
【００６８】
気相冷媒と分離された液相冷媒は自重により流下し、第２邪魔板(37)の貫通穴(37b)、流通部材(62)の冷媒通路(63)および第１邪魔板(36)の貫通穴(36b)を通って第１邪魔板(36)の下方に流れ、ストレーナ(53)を通過するとともに、冷媒流出口(31)、取付部材(8)の冷媒流出路(34)、および冷媒入口(35)を経て過冷却部(13)の左ヘッダ(16)内に流入する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の実施形態１の熱交換器の全体構成を示す正面図である。
【図２】図１に示す熱交換器の受液器の部分を拡大して示す一部を省略した垂直縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】両邪魔板と冷媒上昇用筒状体と旋回流発生装置とを示す一部切り欠き斜視図である。
【図５】この発明の実施形態２の熱交換器の要部を示す図２相当の図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図７】実施形態２の熱交換器の両邪魔板と冷媒上昇用筒状体と流通部材とを示す分解斜視図である。
【図８】この発明の実施形態３の熱交換器の要部を示す図２相当の図である。
【図９】実施形態３の熱交換器の両邪魔板と冷媒上昇用筒状体と流通部材とを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
(1)：熱交換器
(2)(3)：タンク
(4)：熱交換管
(5)：コルゲートフィン
(7)：受液器
(9)：仕切壁
(11)：仕切壁
(12)：凝縮部
(13)：過冷却部
(14)：凝縮部左ヘッダ
(15)：凝縮部右ヘッダ
(16)：過冷却部左ヘッダ
(17)：過冷却部右ヘッダ
(26)：円筒状本体
(29)：冷媒流入口
(31)：冷媒流出口
(36)：第１邪魔板
(37)：第２邪魔板
(38)(60)(70)：冷媒上昇用筒状体
(41)：冷媒通過口
(42)：冷媒通過穴
(39)：旋回流発生装置
(44)：ガイド部材（流通部材）
(45A)(45B)：ガイド面
(46)：中空部（冷媒通路）
(61)：ねじれ板
(62)：流通部材
(63)：冷媒通路
(71)：螺旋状の凸条
【図１】
2009030930.tif 000003
【図２】
2009030930.tif 000004
【図３】
2009030930.tif 000005
【図４】
2009030930.tif 000006
【図５】
2009030930.tif 000007
【図６】
2009030930.tif 000008
【図７】
2009030930.tif 000009
【図８】
2009030930.tif 000010
【図９】
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