特許 6049722 レシーバ／脱水機上入口を持ち、注入量のプラトーを安定できるコンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6049722

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】レシーバ／脱水機上入口を持ち、注入量のプラトーを安定できるコンデンサ

(51)【国際特許分類】

   F25B 39/04 20060101AFI20161212BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20161212BHJP

   F28D 1/053 20060101ALI20161212BHJP

   F28F 9/26 20060101ALI20161212BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   F25B39/04 Y

   F25B39/04 S

   F25B43/00 L

   F25B43/00 M

   F28D1/053 A

   F28F9/26

   B60H1/32 613E

   B60H1/32 613A

【請求項の数】10

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-526163(P2014-526163)

(86)(22)【出願日】2012年8月15日

(65)【公表番号】特表2014-521924(P2014-521924A)

(43)【公表日】2014年8月28日

(86)【国際出願番号】US2012050919

(87)【国際公開番号】WO2013025787

(87)【国際公開日】20130221

【審査請求日】2015年2月24日

(31)【優先権主張番号】61/524,148

(32)【優先日】2011年8月16日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506292974

【氏名又は名称】マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100092967

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 修

(72)【発明者】

【氏名】ケント，スコット・イー

【審査官】 ▲高▼藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１９７５３６４１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−０９９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０３３１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第０２７７７６３８（ＦＲ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−１５９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６４６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５１４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００２／０１４７５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２８１３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２０４７７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２４２９９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−０９０６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２１９５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７４５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６４３０９４５（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ３９／０４

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｆ２５Ｂ ４３／００

Ｆ２８Ｄ １／０５３

Ｆ２８Ｆ ９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）であって、
ヘッダ隔壁（２３２）を持つ第１ヘッダ（２２６）を備え、前記ヘッダ隔壁（２３２）は第１ヘッダ（２２６）を第１チャンバ（２３４）と第２チャンバに分けており、
ヘッダ隔壁（２３２）を持つ第２ヘッダ（２２８）を備え、第２ヘッダのヘッダ隔壁（２３２）は、該第２ヘッダ（２２８）を第１ヘッダチャンバ（２３６）と第２チャンバ（２４０）に分けており、
前記サブクール式コンデンサは、また、
前記第１ヘッダ（２２６）の前記第１チャンバ（２３４）と前記第２ヘッダ（２２８）の前記第１チャンバ（２３６）との間を延び且つこれらに液圧連結し、これによってコンデンサ部分（２０２）を形成する上流冷媒チューブ群（２４２）と、
前記第１ヘッダ（２２６）の前記第２チャンバ（２３８）と前記第２ヘッダ（２２８）の前記第２チャンバ（２４０）との間を延び且つこれらに液圧連結し、これによってサブクーラ部分（２０４）を形成する下流冷媒チューブ群（２４４）とを備え、
前記コンデンサ部分（２０２）は、重力方向に関し、前記サブクーラ部分（２０４）の上方に配置されており、
サブクール式コンデンサは、さらに、
前記第２ヘッダ（２２８）と隣接して平行に延びる細長いレシーバハウジング（２１３）であって、前記レシーバハウジング（２１３）は、前記コンデンサ部分（２０２）から冷媒を受け入れるため、前記コンデンサ部分（２０２）に液圧連結した第１流体ポート（２５４）と、前記サブクーラ部分（２０４）に冷媒を送出するため、前記サブクーラ部分（２０４）に液圧連結した第２流体ポート（２５６）とを含むレシーバハウジング（２１３）と、
前記レシーバハウジング（２１３）に配置された冷媒導管（２１８）とを備え、前記冷媒導管（２１８）は、上入口端（２４８）と、前記上入口端（２４８）から間隔が隔てられた下送出端（２５０）とを含み、前記上入口端（２４８）は前記第１流体ポート（２５４）と液圧連通しており、前記下送出端（２５０）は前記第２流体ポート（２５６）と液圧連通しており、
前記レシーバハウジング（２１３）は、前記レシーバハウジング（２１３）を、前記第１流体ポート（２５４）を持つレシーバ第１チャンバ（２１４）と前記第２流体ポート（２５６）を持つレシーバ第２チャンバ（２１６）とに分けるレシーバセパレータ（２５２）を含み、
前記冷媒導管（２１８）の前記上入口端（２４８）は前記レシーバ第１チャンバ（２１４）内に延び、前記冷媒導管（２１８）の前記下送出端（２５０）は前記レシーバ第２チャンバ（２１６）内に延び、
前記下送出端（２５０）は、前記第２流体ポート（２５６）の下方に延びている、サブクール式コンデンサ。

【請求項2】

請求項１に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサにおいて、
前記冷媒導管（２１８）の前記上入口端（２４８）は、冷媒が前記コンデンサ部分（２０２）から前記第１流体ポート（２５４）を通って前記冷媒導管（２０４）に直接流入するように、前記第１流体ポートに液圧連結されている、サブクール式コンデンサ。

【請求項3】

請求項１に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）において、
前記第１ヘッダ（２２６）の前記第１チャンバ（２３４）及び前記第２ヘッダ（２２８）の前記第１チャンバ（２３６）の各々は、前記コンデンサ部分（２０２）を、第１パス（２０６ａ）及び最終パス（２０６ｃ）を含む多数のパスに分ける少なくとも一つのチャンバ隔壁（２３３）を含み、前記第１パス（２０６ａ）は前記最終パスの下方にあり、
前記第１ヘッダ（２２６）の前記第１チャンバ（２３４）は、前記コンデンサ部分（２０２）の前記第１パス（２０６ａ）と隣接しており且つ液圧連通した入口開口部（２５８）を含み、
前記レシーバ第１チャンバ（２１４）の前記第１流体ポート（２５４）は、前記コンデンサ部分の前記最終パス（２０６ｃ）と隣接しており且つ液圧連通している、サブクール式コンデンサ。

【請求項4】

請求項３に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）において、
前記第１ヘッダ（２２６）の前記第２チャンバ（２３８）は、前記サブクーラ部分（２０４）と隣接しており且つ液圧連通した出口開口部（２６０）を含む、サブクール式コンデンサ。

【請求項5】

請求項４に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサにおいて、
前記第１流体ポート（２５４）は、凝縮した冷媒を前記コンデンサ部分（２０２）から前記レシーバハウジング（２１３）のレシーバタンク（２１２）に差し向けるため、前記第２ヘッダ（２２８）の前記第１チャンバ（２３６）を前記レシーバ第１チャンバ（２１４）に液圧連結する、サブクール式コンデンサ。

【請求項6】

請求項５に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）において、
前記第２流体ポート（２５６）は、前記凝縮した冷媒を前記レシーバタンク（２１２）から前記サブクーラ部分（２０４）に差し向けるため、前記レシーバ第２チャンバ（２１６）を前記第２ヘッダ（２２８）の前記第２チャンバ（２４０）に液圧連結する、サブクール式コンデンサ。

【請求項7】

請求項６に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）において、
前記レシーバ第２チャンバ（２１６）は、冷却サイクル内の作動条件の変化により生じる要求冷媒量の変動を吸収し、空調システムの経時的漏洩による冷媒の損失量に対する安全装置を提供し、液化冷媒の液面高さを前記第２流体ポート（２５６）の上方に維持するのに十分な冷媒容量を収容する大きさを備えている、サブクール式コンデンサ。

【請求項8】

空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）であって、
コンデンサ部分（２０２）と、
重力方向に関して前記コンデンサ部分（２０２）の下方に配置されたサブクーラ部分（２０４）と、
前記コンデンサ部分（２０２）と液圧連通した第１流体ポート（２５４）及び前記サブクーラ部分（２０４）と液圧連通した第２流体ポート（２５６）を持つ細長いレシーバハウジング（２１３）と、
前記レシーバハウジング（２１３）に配置された冷媒導管（２１８）とを備え、前記冷媒導管（２１８）は、前記第１流体ポート（２５４）に液圧連結された上入口端（２４８）と、前記第２流体ポート（２５６）と隣接した下送出端（２５０）とを含み、
前記下送出端（２５０）は、前記第２流体ポート（２５６）の下方に延びている、サブクール式コンデンサ。

【請求項9】

空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）であって、
コンデンサ部分（２０２）と、
重力方向に関して前記コンデンサ部分（２０２）の下方に配置されたサブクーラ部分（２０４）と、
レシーバセパレータ（２５２）を備えた細長いレシーバハウジング（２１３）であって、前記レシーバセパレータは、前記レシーバハウジング（２１３）を、前記コンデンサ部分（２０２）と液圧連通した第１流体ポート（２５４）を持つレシーバ第１チャンバ（２１４）と、前記サブクーラ部分（２０４）と液圧連通した第２流体ポート（２５６）を持つレシーバ第２チャンバ（２１６）に分ける、レシーバハウジングと、
前記レシーバハウジング（２１３）に配置された反対側の下送出端（２５０）と上入口端（２４８）を持つ冷媒導管（２１８）とを備え、前記上入口端（２４８）は、前記レシーバ第１チャンバ（２１４）内に延び、前記下送出端（２５０）は、前記レシーバ第２チャンバ（２１６）内に延びる、冷媒導管とを含み、
前記冷媒導管（２１８）の前記下送出端（２５０）は、前記レシーバ第２チャンバ（２１６）の前記第２流体ポート（２５６）の下方に延びている、サブクール式コンデンサ。

【請求項10】

請求項９に記載の空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサ（２００）において、
前記レシーバ第２チャンバ（２１６）は、冷却サイクル内の作動条件の変化により生じる要求冷媒量の変動を吸収し、空調システムの経時的漏洩による冷媒の損失量に対する安全装置を提供し、液化冷媒の液面高さを前記第２流体ポート（２５６）の上方に維持するのに十分な冷媒容量を収容する大きさを備えている、サブクール式コンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］
本願は、２０１１年８月１６日に出願された「レシーバ／脱水機上入口を持ち、注入量のプラトーを安定できるコンデンサ(CONDENSER HAVING A RECEIVER/DEHYDRATOR TOP ENTRANCE WITH COMMUNICATION CAPABLE OF STABILIZED CHARGE PALATEAU」 という表題の米国仮特許出願第６１／５２４，１４８号の利益を主張するものである。出典を明示することにより、この出願に開示された全ての内容は本明細書の開示の一部とされる。
［０００２］
本開示は空調システムに関し、更に詳細には空調システム用コンデンサに関し、更に特定的にはレシーバ／脱水機タンクを持つサブクール式コンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

［０００３］
高圧蒸気冷媒を凝縮して高圧液体冷媒にするために使用される空調システム用熱交換器が当該技術分野で既知であり、コンデンサと呼ばれる。サブクーラ部分が一体に設けられたコンデンサは、サブクール式コンデンサとして既知であり、代表的には、入口／出口ヘッダ及び戻しヘッダ等の間隔が隔てられた二つのヘッダと液圧連通した複数の冷媒チューブ（冷媒管）を含む。これらのチューブは、上流群と、下流群即ち「サブクール」群とに分けられる。入口／出口ヘッダ及び戻しヘッダを持つコンデンサについて、これらのヘッダは、代表的には、各ヘッダを第１チャンバ及び第２チャンバに分ける内部隔壁を含む。第１チャンバは、上流チューブ群と液圧連通し、コンデンサ部分を形成し、第２チャンバはサブクールチューブ群と液圧連通し、サブクーラ部分を形成する。
［０００４］
高圧蒸気冷媒は、入口／出口ヘッダの第１チャンバに進入し、上流チューブ群を通って戻しヘッダの第１チャンバに流入する。冷媒は、このコンデンサ部分を通って流れるとき、凝縮し即ち液化し、その飽和温度で又はその近くで高圧液体冷媒になる。液化冷媒（液体冷媒）は、次いで、冷媒リザーバアッセンブリを通って差し向けられる。冷媒リザーバアッセンブリは、レシーバ／脱水機タンクとしても既知であり、サブクールチューブ群を通って差し向けられるべき冷媒が戻しヘッダの第２チャンバに進入する前に全ての水分を除去するため、乾燥剤が入っている。冷媒がこのサブクーラ部分を通って流れるとき、高圧液体冷媒は、その飽和温度よりも低いサブクール温度にある。サブクール状態の冷媒は、空調システムの冷却性能を全体として向上することがわかっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国仮特許出願第６１／５２４，１４８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

［０００５］
冷媒をサブクール状態にするのを改善するため、液化冷媒（液体冷媒）をコンデンサのサブクーラ部分に安定的に提供する必要がある。更に、空調システムの作動寿命に亘る冷媒の漏れを考慮に入れるため、並びに空調システムの効率を損なうことなく空調システムでの冷媒の注入量を最少にするため、レシーバタンク内に十分な量の冷媒が準備されている状態を維持する必要がある。更に、自動車への配管及び組み立てを容易にするため、大きさ及び複雑さを小さくする必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

［０００６］
本発明の一実施例によれば、空調システムで使用するためのサブクール式コンデンサが提供される。サブクール式コンデンサは、第１及び第２のヘッダ間を延びる上流冷媒チューブ群及び下流冷媒チューブ群を含む。これらの冷媒チューブ群は、夫々、コンデンサ部分及びサブクーラ部分を形成する。コンデンサ部分は、重力方向に関してサブクーラ部分の上方に配置されている。サブクール式コンデンサは、更に、第２ヘッダと隣接してこれと平行に延びる細長いレシーバハウジングを含む。レシーバハウジングは、コンデンサ部分から冷媒を受け取るため、コンデンサ部分に液圧連結した第１流体ポートと、冷媒をサブクーラ部分に送出するため、サブクーラ部分に液圧連結した第２流体ポートと、レシーバハウジングに配置された冷媒導管とを含む。冷媒導管は、上入口端と、上入口端から間隔が隔てられた下送出端を含み、上入口端は、第１流体ポートと液圧連通しており、下送出端は、第２流体ポートは下送出端と液圧連通している。下送出端は、第２流体ポートの下方に配置されていてもよい。
［０００７］
レシーバハウジングは、レシーバハウジングをレシーバ第１チャンバ及びレシーバ第２チャンバに分けるレシーバセパレータを含んでいてもよく、冷媒導管の上入口端はレシーバ第１チャンバ内に延び、冷媒導管の下送出端は、レシーバ第２チャンバ内に延びる。
［０００８］
第１ヘッダの第１チャンバ及び第２ヘッダの第１チャンバは、コンデンサ部分を第１パス（第1通路）及び最終パス（最終通路）を含む多数のパス（通路）に分けるため、少なくとも一つのチャンバ隔壁を含んでいてもよい。第１パスは、最終パスよりも下方に配置されている。第１ヘッダの第１チャンバは、第１パスと隣接しており且つこれと液圧連通した入口開口部を含んでいてもよい。第１ヘッダの第２チャンバは、サブクーラ部分と隣接しており且つこれと液圧連通した出口開口部を含んでいてもよい。
［０００９］
レシーバハウジングのレシーバ第２チャンバは、冷却サイクルの内部の作動条件の変化により生じる要求冷媒量の変動を吸収し、空調システムの経時的漏洩によるホース及び継手からの冷媒の損失量に対する安全対策を提供すると同時に、液体冷媒の液面高さを第２流体ポートの上方に維持するのに十分な冷媒容量を収容する大きさを備えている。
［００１０］
変形例では、冷媒導管入口端は、冷媒導管がコンデンサ部分と直接的に液圧連通することにより、レシーバハウジングをレシーバ第１チャンバ及びレシーバ第２チャンバに分ける必要をなくすように、第１流体ポートに連結されていてもよい。
［００１１］
上入口レシーバタンクを持つサブクール式コンデンサの実施例の利点は、液化冷媒（液体冷媒）をサブクール式コンデンサのサブクーラ部分に安定的に提供するということである。別の利点は、サブクール式コンデンサは、負荷要求の変化による冷却サイクル内の要求冷媒量の変動を吸収するということである。更に別の利点は、サブクール式コンデンサは、ホース及び継手からの冷媒の漏れに対し、一定の性能及び品質を維持するということである。更に他の利点は、サブクール式コンデンサはコンパクトであり、自動車の内部での配管が簡単であるということである。
［００１２］
本発明のこの他の特徴及び利点は、単なる非限定的例として与えられた本発明の実施例の以下の詳細な説明を、添付図面を参照して読むことにより更に明らかになるであろう。
［００１３］
添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、一体型レシーバタンクを持つ従来技術のサブクール式コンデンサの概略正面図である。

【図2】図２は、別体のレシーバタンクを持つ従来技術のマルチパスサブクール式コンデンサの概略正面図である。

【図3】図３は、一体型上入口レシーバタンクを持つ本発明のサブクール式コンデンサの一実施例の概略正面図である。

【図4】図４は、図３のサブクール式コンデンサの概略正面図である。

【図5】図５は、空調システムでの冷媒注入量に対するサブクール温度のグラフである。

【図6】図６は、図３のサブクール式コンデンサの変形例の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［００２０］
次に、図１乃至図６を参照すると、これらの図では、幾つかの図に亘り、同様の即ち対応する部品に同様の参照番号が付してあり、一体型レシーバタンク１６を持つ従来技術のサブクール式コンデンサ１０（図１参照）、外部レシーバタンク１１６を持つ従来技術のマルチパスサブクール式コンデンサ１００（図２参照）、本発明の上入口一体型レシーバタンク２１２を持つサブクール式コンデンサ２００の一実施例（図３及び図４参照）、サブクール温度と空調システム内の冷媒の注入量のグラフ（図５参照）、及びサブクール式コンデンサ２００の変形例（図６）が示してある。
［００２１］
図１は、ケント等に賦与された米国特許第７，２１３，４１２号（ケント’４１２）に開示されたサブクール式コンデンサ１０の概略正面図である。サブクール式コンデンサ１０は、上サブクーラ部分１２、下コンデンサ部分１４、及び一体型レシーバタンク１６を含む。一体型レシーバタンク１６は、レシーバハウジング２４内で下入口端２０と上送出端２２との間を延びる冷媒導管１８を含む。冷媒導管１８は、レシーバハウジング２４をレシーバ第１チャンバ２８とレシーバ第２チャンバ３０に分けるレシーバセパレータ２６と係合している。冷媒導管１８の入口端２０及び送出端２２が、夫々、レシーバ第１チャンバ２８及びレシーバ第２チャンバ３０内に延びている。下コンデンサ部分１４とレシーバ第１チャンバ２８との間に第１流体ポート３２が設けられており、上サブクーラ部分１２とレシーバ第２チャンバ３０との間に第２流体ポート３４が設けられている。凝縮した冷媒は、下コンデンサ部分１４から第１流体ポート３２を通ってレシーバ第１チャンバ２８に流入し、冷媒導管１８を通って上方にレシーバ第２チャンバ３０に流れ、次いで第２流体ポート３４を出て上サブクーラ部分１２に入る。上向流冷媒導管１８を持つ米国特許第７，２１３，４１２号の一体型レシーバタンク１６は、コンパクトであり且つ自動車の空調システムへの配管設置が容易なサブクール式コンデンサ１０を提供する。
［００２２］
図２は、ヤマザキ等に賦与された米国特許第６，４９４，０５９号（ヤマザキ’０５９）に開示されたサブクール式コンデンサ１００の概略正面図である。サブクール式コンデンサ１００は、マルチパス上コンデンサ部分１０２及びマルチパス下サブクーラ部分１０４を含む。入口／出口ヘッダ１１２及び戻しヘッダ１１４内の所定の位置で内部隔壁１０６を使用し、マルチパスコンデンサ部分１０２を形成する上流チューブ群と、マルチパスサブクーラ部分１０４を形成する下流チューブ群とに細分する。米国特許第６，４９４，０５９号は、マルチパスサブクーラ部分１０４の第１パス１１８から出る液化冷媒を受け入れるための外部レシーバタンク１１６を開示する。外部レシーバタンク１１６は、下冷媒入口及び出口１０８、１１０と、液化冷媒をマルチパスサブクーラ部分１０４の残りのパス１２０に安定的に提供するための内部特徴とを含む。米国特許第６，４９４，０５９号の下向流マルチパスコンデンサ部分１０２は、蒸気冷媒を凝縮して液体冷媒にするため、熱伝達効率が高いが、外部レシーバタンク１１６は、空調システムの性能を向上するため、液化冷媒をサブクーラ部分１０４の残りのパス１２０に安定的に提供する。
［００２３］
米国特許第６，４９４，０５９号のサブクール式コンデンサ１００及び外部レシーバタンク１１６は、自動車に設置する上での空間及び配管の要件に関し、米国特許第７，２１３，４１２号のコンパクトなサブクール式コンデンサと比較して複雑である。本発明のサブクール式コンデンサ２００の一実施例により、液化冷媒をコンデンサのサブクーラ部分に安定的に提供し、自動車の内部への配管設置が簡単なコンパクトなパッケージを提供する。サブクール式コンデンサ２００は、要求負荷の変化により生じる冷媒サイクル内部の要求冷媒量の変動を吸収すると同時に、ホース及び継手からの冷媒の漏れに対し、一定の性能及び品質を維持するという更に大きな利点を提供する特徴を備えている。
［００２４］
図３には、本発明のサブクール式コンデンサ２００の一実施例が示してあり、図４には、図３のサブクール式コンデンサ２００の概略正面図が示してある。サブクール式コンデンサ２００は、冷媒の上向流を形成するようになった上コンデンサ部分２０２、単パス下サブクーラ部分２０４、及び凝縮した冷媒用の上入口を持つ一体型レシーバタンク２１２を含む。上コンデンサ部分２０２は、上入口レシーバタンク２１２と協働し、液化冷媒をサブクーラ部分２０４に安定的に提供し、これによって液化冷媒のサブクール状態を改善する。膨張バルブ（図示せず）の前の液化冷媒のサブクール状態を改善することにより、空調システムの冷却性能を向上する。
［００２５］
サブクール式コンデンサ２００は、入口／出口ヘッダ２２６と、入口／出口ヘッダ２２６から間隔が隔てられた戻しヘッダ２２８と、入口／出口ヘッダ２２６と戻しヘッダ２２８との間を延び、これらのヘッダと液圧または流体連通した複数のチューブ２３０とを含む。入口／出口ヘッダ２２６及び戻しヘッダ２２８は、両方とも、これらのヘッダ２２６、２２８の各々を対応する第１チャンバ２３４、２３６及び第２チャンバ２３８、２４０に分けるヘッダ隔壁２３２を含む。複数のチューブ２３０は、第１チューブ群２４２及び第２チューブ群２４４を含み、第１チューブ群２４２は、入口／出口ヘッダの第１チャンバ２３４及び戻しタンクの第１チャンバ２３６と液圧連通しており、第２チューブ群２４４は、入口／出口ヘッダの第２チャンバ２３８及び戻しタンクの第２チャンバ２４０と液圧連通している。第１チューブ群２４２は、対応する第１チャンバ２３４、２３６とともに、コンデンサ部分２０２を形成する。同様に、第２チューブ群２４４は、対応する第２チャンバ２３８、２４０とともに、サブクーラ部分２０４を形成する。重力方向に関し、コンデンサ部分２０２は、サブクーラ部分２０４の上方に配置されている。
［００２６］
入口／出口ヘッダの第１チャンバ２３４内及び戻しヘッダの第１チャンバ２３６内の所定の位置にチャンバ隔壁２３３が挿入してある。戻しヘッダの第１チャンバ２３６内のチャンバ隔壁２３３は、入口／出口ヘッダの第１チャンバ２３４内のチャンバ隔壁２３３よりも上方に配置されている。これらのチャンバ隔壁２３３は、入口／出口ヘッダ２２６、戻しヘッダ２２８、及びこれらのヘッダ間の第１チューブ群２４２と協働し、コンデンサ部分２０２に多数の冷媒パス２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃを形成する。従って、図４に示すようにマルチパスコンデンサ部分２０６を形成する。マルチパスコンデンサ部分２０２は、重力方向に関し、第１パス２０６ａ、第１パス２０６ａの上方の第２パス２０６ｂ、及び第２パス２０６ｂの上方の第３パス即ち最終パス２０６ｃを含む。三つのパス２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃを持つマルチパス上コンデンサ部分２０２を示したが、本発明はこれに限定されず、第１チャンバ２３４、２３６内に追加のチャンバ隔壁２３３を配置することによって形成される追加のパスを含んでいてもよいということに着目されたい。コンデンサ部分２０２は、更に、単パス部分（図示せず）であってもよい。熱伝達効率を向上するため、チューブ２３０間に複数の波形フィン２４５が配置されている。コンデンサ部分２０２及びサブクーラ部分２０４は、これらの波形フィン２４５とともにコンデンサコア２４６を形成する。
［００２７］
戻しヘッダ２２８と隣接して平行に且つ一体に細長いレシーバタンク２１２が設けられている。レシーバタンク２１２はレシーバハウジング２１３を含み、このレシーバハウジングは、レシーバハウジング内で上入口端２４８と下送出端２５０との間を延びる冷媒導管２１８を収容する。レシーバハウジング２１３又は冷媒導管２１８は、レシーバハウジング２１３をレシーバ第１チャンバ２１４とレシーバ第２チャンバ２１６に分けるレシーバセパレータ２５２を含んでいてもよい。冷媒導管入口端２４８及び冷媒導管送出端２５０は、夫々、レシーバ第１チャンバ２１４及びレシーバ第２チャンバ２１６内に延びる。冷媒を第３パス２０６ｃからレシーバタンク２１２に流すため、第３パス２０６ｃに隣接した戻しヘッダ第１チャンバ２３６とレシーバ第１チャンバ２１４との間に第１流体ポート２５４が設けられている。冷媒をレシーバタンク２１２からサブクーラ部分２０４に流すため、サブクーラ部分２０４に隣接した戻しヘッダ第２チャンバ２４０とレシーバ第２チャンバ２１６との間に第２流体ポート２５６が設けられている。第２流体ポート２５６は、冷媒導管送出端２５０の上方に位置決めされていてもよい。これによる利点を以下に開示する。
［００２８］
図６は、本発明のサブクール式コンデンサ２００の変形例を示す。冷媒導管入口端２４８は第１流体ポート２５４に連結されていてもよく、これにより、冷媒導管２１８がコンデンサ部分２０２と直接的に液圧連通（または流体連通）することにより、レシーバハウジング２１３をレシーバ第１チャンバ２３６及びレシーバ第２チャンバ２１６に分ける必要をなくす。
［００２９］
入口／出口ヘッダ２２６は、第１パス２０６ａに隣接した入口／出口ヘッダ第１チャンバ２３４と液圧連通（または流体連通）した入口開口部２５８と、サブクーラ部分２０４に隣接した入口／出口ヘッダ第２チャンバ２３８と液圧連通（または流体連通）した出口開口部２６０とを含む。入口開口部２５８及び出口開口部２６０は、図３に示すように、同じ方向に延びていてもよく、互いに接近して隣接していてもよい。
［００３０］
図４を参照すると、高圧蒸気冷媒が、入口開口部２５８を介して入口／出口ヘッダ第１チャンバ２３４に進入し、第１パス２０６ａを通って戻しタンク第１チャンバ２３６に流入する。冷媒は、戻しタンク第１チャンバ２３６で方向を変え、第２パス２０６ｂを通って上方に流れ、入口／出口タンク第１チャンバ２３４に流入する。入口／出口ヘッダ第１チャンバ２３４内で冷媒は再び方向を変え、第３パス２０６ｃを通って上方に戻しタンク第１チャンバ２３６に向かって流れる。冷媒が、コンデンサ部分２０２の多数のパス（通路）２０６ａ、２０６ｂ、及び２０６ｃを通って上方に流れるとき、熱が周囲空気に放出され、高圧蒸気冷媒が凝縮し、そのほぼ飽和温度の高圧液体冷媒となる。
［００３１］
次いで、凝縮した即ち液化した高圧冷媒は、戻しヘッダ第１チャンバ２３６から第１流体ポート２５４を通ってレシーバ第１チャンバ２１４に流入する。レシーバ第１チャンバ２１４に流入すると、凝縮した冷媒は、冷媒導管２１８を通って下方にレシーバ第２チャンバ２１６に流入する。液化冷媒はレシーバ第２チャンバ２１６に溜まり、空調システムの要求に基づいてサブクーラ部分２０４に引き込まれる。システムは、負荷が比較的高い場合には、負荷が比較的低い場合と比較して多くの質量の冷媒を必要とする。レシーバ第２チャンバ２１６は、冷却サイクル中の作動条件の変化による要求冷媒量の変動を吸収し、空調システムの寿命中にホースや継手から漏れることによる冷媒量の損失に対する安全策を提供するのに十分な容積を提供する大きさを備えている。冷媒に残存する水分を除去するため、乾燥剤バッグ２１９がレシーバ第２チャンバ２１６に挿入されていてもよい。
［００３２］
空調システムには、空調システムの最大負荷条件時でも、液体冷媒の表面の高さＨが第２流体ポート２５６の高さよりも上方にあるようにするのに十分な量の冷媒が注入されている。上文中に開示したように、第２流体ポート２５６は、冷媒導管送出端２５０の上方に位置決めされていてもよい。換言すると、冷媒導管送出端２５０は、第２流体ポート２５６の下方に延びている。冷媒導管２１８の送出端２５０を浸漬することにより、液化冷媒の表面Ｈの下のレシーバ第２チャンバ２１６に液化冷媒を入れることができる。冷媒導管２１８の送出端２５０が液化冷媒の表面Ｈの下になく、第２流体ポート２５６と隣接し又はその下方にある場合には、レシーバ第２チャンバ２１６内に入る液化冷媒は、液化冷媒の表面Ｈに当たって飛び散り、これにより、レシーバハウジング２１３内で気相及び液相の乱流混合が生じ、サブクーラ部分２０４への液化冷媒の供給が中断又は阻害される。
［００３３］
図５は、代表的な空調システムにおける、サブクーラ部分２０４を出る冷媒のサブクール温度（絶対温度）と冷媒注入量（ｇ）との間の相関を示すグラフである。このグラフは、空調システムの冷媒注入量を既知の量だけ増大し、個々の点の結果をプロットすることによって得られ、プラトー（平坦域）として示す安定領域がわかり、理想的注入量を決定できる。
［００３４］
所定のサブクール温度（°Ｋ）で定常状態で広範な冷媒注入量（グラム）に亘って作動するサブクール式コンデンサ２００の一実施例を、実線の曲線で示す。実線の曲線は、システムに追加の冷媒を再び加えることによって上昇する前の、平らで広いプラトー（ＷＰ）に達するまで急な勾配の上昇曲線として示してある。広いプラトー（ＷＰ）は、サブクール式コンデンサ２００が、冷媒注入量の広い範囲に亘り、効率的定常状態で作動していることを示す。サブクール式コンデンサは、システム要求による冷媒注入量の変化及び漏れによる損失、並びにシステムの初期注入量のばらつきを吸収するため、平らで広いプラトーを持つのが望ましい。破線の曲線は、所定のサブクール温度で定常状態で所定の冷媒注入量に亘って作動する従来技術のサブクール式コンデンサを示す。破線の曲線の狭いプラトー（ＮＰ）は、従来技術のサブクール式コンデンサが、狭い冷媒注入範囲でしか効率的に安定的に作動しないということを示す。換言すると、従来技術のサブクール式コンデンサでは、効率的に作動するためには、冷媒注入量を狭い範囲内に維持しなければならないが、本発明のサブクール式コンデンサ２００の実施例は、比較的広い冷媒注入範囲に亘って効率的に作動する。
［００３５］
ヘッダ２２６、２２８、冷媒チューブ２４２、２４４、レシーバハウジング２１３、及び冷媒導管２１８を含むサブクール式コンデンサ２００は、当業者に既知の任意の材料又は方法で製造されてもよい。非限定的例として、サブクール式コンデンサ２００は、アルミニウム合金から製造され、組み立てられ、鑞付けされてもよい。
［００３６］
本発明をその好ましい実施例に関して説明したが、これは、本発明を以上の説明に限定しようとするものではなく、本発明は、以下の特許請求の範囲の記載のみによって限定される。

【符号の説明】

【0008】

２００ サブクール式コンデンサ
２０２ 上コンデンサ部分
２０４ 単パス下サブクーラ部分
２０６ マルチパスコンデンサ部分
２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ 冷媒パス
２１２ 一体型レシーバタンク
２２６ 入口／出口ヘッダ
２２８ 戻しヘッダ
２３０ チューブ
２３２ ヘッダ隔壁
２３３ チャンバ隔壁
２３４、２３６ 第１チャンバ
２３８、２４０ 第２チャンバ
２４２ 第１チューブ群
２４４ 第２チューブ群
２４５ 波形フィン
２４６ コンデンサコア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】