特許 6133573 受液器付き熱交換器

(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】6133573

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】受液器付き熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F25B 39/00 20060101AFI20170515BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20170515BHJP

【ＦＩ】

   F25B39/00 N

   F25B43/00 W

   F25B43/00 L

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-243839(P2012-243839)

(22)【出願日】2012年11月5日

(65)【公開番号】特開2014-92327(P2014-92327A)

(43)【公開日】2014年5月19日

【審査請求日】2015年10月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデンホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野村 佑大

(72)【発明者】

【氏名】宮内 郁明

【審査官】 横溝 顕範

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２７５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５７８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０４３０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ３９／００−０４

Ｆ２５Ｂ ４３／００

Ｂ６０Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱交換器と受液器が一体に形成された受液器付き熱交換器であって、
受液器は、筒状に形成された受液器本体と、受液器本体の内部に挿入され、受液器本体の内部に流入した冷媒を濾過するフィルタと、を備え、
フィルタは、一端が閉鎖された筒状に形成され、開口を冷媒の流通方向上流側に向けて受液器本体の内部に挿入され、
フィルタの外周部における冷媒の流通方向上流側の端部には、周方向に渡って外側に延出し、受液器本体の内周面に密接可能なシール部が設けられ、
フィルタの外周部におけるシール部の位置と異なる部分には、径方向外側に突出し、受液器本体の内周面に当接することによってフィルタの受液器本体の中心軸方向の移動を規制する移動規制部が設けられ、
受液器本体の内周面には、フィルタの受液器本体の中心軸方向の移動で移動規制部が係合可能な係合部が設けられている
ことを特徴とする受液器付き熱交換器。

【請求項2】

移動規制部は、フィルタの外周部の周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の突起である
ことを特徴とする請求項１記載の受液器付き熱交換器。

【請求項3】

移動規制部は、フィルタの外周部の周方向に互いに所定の間隔をおいて設けられた少なくとも３つ以上の突起である
ことを特徴とする請求項１に記載の受液器付き熱交換器。

【請求項4】

係合部は、受液器本体の内周面から径方向内側に突出し、内周面を周方向に延びる突条である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の受液器付き熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、車両用空気調和装置に用いられる冷凍回路に設けられる受液器付き熱交換器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の受液器付き熱交換器としては、例えば、冷凍回路を構成する凝縮器と受液器とが一体に形成された所謂サブクールコンデンサが知られている。サブクールコンデンサは、凝縮部において熱交換した冷媒を受液器に流入させて気体の冷媒と液体の冷媒を分離し、液体の冷媒のみを過冷却部に流入させて熱交換させ、冷媒を過冷却の状態として蒸発器に向かって流出させている。

【0003】

この受液器としては、筒状に形成された受液器本体と、受液器本体の内部に挿入され、受液器本体の内部に流入した冷媒を濾過するフィルタと、を備えたものが知られている。

【0004】

この受液器は、フィルタを一端が閉鎖された筒状に形成し、開口を冷媒の流通方向上流側（凝縮部側）に向けて受液器本体の内部に挿入している。このフィルタの外周面の上流側の端部には、周方向に渡って外側に延出し、受液器本体の内周面に密接可能なシール部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４０７５０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記受液器では、受液器本体の端部を閉塞するキャップにフィルタを固定し、フィルタを固定したキャップを受液器本体の端部に固定することによって、受液器本体に対してフィルタが固定されるようになっている。

【0007】

このため、前記受液器では、キャップおよびフィルタのそれぞれに対してキャップにフィルタを固定するための複雑な構造が必要となったり、キャップにフィルタを固定するためのボルト等の別部材が必要となったりするため、製造コストが高くなるおそれがある。

【0008】

本発明の目的とするところは、複数の部品や複雑な構造を要することなく、受液器本体に対してフィルタを固定することのできる受液器を備えた受液器付き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】

【0009】

本発明は、前記目的を達成するために、熱交換器と受液器が一体に形成された受液器付き熱交換器であって、受液器は、筒状に形成された受液器本体と、受液器本体の内部に挿入され、受液器本体の内部に流入した冷媒を濾過するフィルタと、を備え、フィルタは、一端が閉鎖された筒状に形成され、開口を冷媒の流通方向上流側に向けて受液器本体の内部に挿入され、フィルタの外周部における冷媒の流通方向上流側の端部には、周方向に渡って外側に延出し、受液器本体の内周面に密接可能なシール部が設けられ、フィルタの外周部におけるシール部の位置と異なる部分には、径方向外側に突出し、受液器本体の内周面に当接することによってフィルタの受液器本体の中心軸方向の移動を規制する移動規制部が設けられ、受液器本体の内周面には、フィルタの受液器本体の中心軸方向の移動で移動規制部が係合可能な係合部が設けられている。

【0010】

これにより、移動規制部が受液器の内周面に当接することによって受液器本体に対するフィルタの受液器本体の中心軸方向の移動が規制されることから、複数の部品や複雑な構造を要することなく、受液器本体に対してフィルタが固定される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、複数の部品や複雑な構造を要することなく、受液器本体に対してフィルタを固定することができるので、製造コストの低減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態を示す冷媒回路の概略図である。

【図2】熱交換器の正面図である。

【図3】受液器の断面図である。

【図4】受液器の要部断面図である。

【図5】受液器本体の平面断面図である。

【図6】フィルタの側面図である。

【図7】図６におけるＡ−Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１乃至図７は、本発明の一実施形態を示すものである。

【0014】

本発明の受液器付き熱交換器は、車両用空気調和装置等の冷凍回路に適用されるものである。この車両用空気調和装置は、図１に示すように、車室Ａ外に設けられた受液器付き熱交換器としての室外熱交換器１０が接続された冷媒回路１を備えている。冷媒回路１には、室外熱交換器１０の他に、冷媒を圧縮するための圧縮機２と、車室Ａ内に設けられた室内熱交換器３と、冷媒を減圧するための膨張弁４と、が接続されている。

【0015】

冷媒回路１は、室外熱交換器１０において冷媒を放熱させるとともに、室内熱交換器３において冷媒を吸熱させることにより車室Ａ内の冷房を行っている。

【0016】

室外熱交換器１０は、図２に示すように、互いに間隔をおいて設けられた幅方向一対のヘッダ１１と、一端が一方のヘッダ１１に接続され、他端が他方のヘッダ１１に接続された複数の熱交換チューブ１２と、各熱交換チューブ１２の間に設けられた図示しない複数の伝熱フィンと、本発明の受液器２０と、を備えている。

【0017】

各ヘッダ１１は、例えばアルミニウム等の金属からなり、中心軸が上下方向に延びる中空円筒状に形成された部材である。各ヘッダ１１の外周部には、各熱交換チューブ１２の端部が接続されている。
一方のヘッダ１１には、圧縮機２から吐出された冷媒をヘッダ１１内に流入させるための冷媒流入口１１ａと、ヘッダ１１内の冷媒を室内熱交換器３に向かって流出させるための冷媒流出口１１ｂと、が設けられている。
他方のヘッダ１１には、ヘッダ１１内の冷媒を受液器２０に流入させるための冷媒流出口１１ｃと、受液器２０を通過した冷媒をヘッダ１１内に流入させるための冷媒流入口１１ｄと、が設けられている。
また、各ヘッダ１１には、内部を上下方向に仕切る複数の仕切部１１ｅが設けられ、仕切部１１ｅによって各熱交換チューブ１２における冷媒の流れ方向が決められる。図２においては、冷媒流入口１１ａから一方のヘッダ１１内に流入した冷媒は、熱交換チューブ１２ａを流通して他方のヘッダ１１内に流入する。また、熱交換チューブ１２ａを介して他方のヘッダ１１内に流入した冷媒は、熱交換チューブ１２ｂを流通して一方のヘッダ１１内に流入する。熱交換チューブ１２ｂを介して一方のヘッダ１１内に流入した冷媒は、熱交換チューブ１２ｃを流通して他方のヘッダ１１内に流入し、冷媒流出口を介して受液器２０に流入する。受液器２０に流入した冷媒は、冷媒流入口１１ｄを介して他方のヘッダ１１内に流入し、熱交換チューブ１２ｄを流通して一方のヘッダ１１内に流入し、冷媒流出口１１ｂから室内熱交換器３に向かって流出する。

【0018】

各熱交換チューブ１２は、例えばアルミニウム等の金属を押出成形することによって、平板状に形成された中空扁平状の管状部材である。各熱交換チューブ１２は、流路断面の長手方向（幅方向）が冷媒と熱交換する空気の流通方向に向くように配置される。また、各熱交換チューブ１２は、内部を流路断面の長手方向（幅方向）に仕切ることによって、冷媒が流通する流体流路としての冷媒流路が流路断面の長手方向（幅方向）に複数形成されている。隣り合う熱交換チューブ１２の間には、例えばアルミニウム等の金属板を波形状に形成した部材からなる伝熱フィンが、ロウ付け等によって取り付けられている。

【0019】

受液器２０は、冷媒流出口１１ｃおよび冷媒流入口１１ｄが設けられたヘッダ１１に接続されている。受液器２０は、円筒状に形成された受液器本体２１と、受液器本体２１の上下両端部を閉塞するためのキャップ２２と、受液器本体２１内に流入した冷媒中の水分を除去するためのドライヤ２３と、受液器本体２１内に流入した冷媒を濾過するためのフィルタ２４と、を備えている。

【0020】

受液器本体２１は、例えば、アルミニウム等の金属製の円筒状部材からなり、ヘッダ１１と同一方向である上下方向に中心軸が延びるように配置されている。受液器本体２１の下部側の外周面には、図３に示すように、ヘッダ１１の冷媒流出口１１ｃから流出した冷媒を導入するための導入口２１ａと、冷媒流入口１１ｄからヘッダ１１内に流入する冷媒を導出するための導出口２１ｂと、が互いに上下に並ぶように設けられている。

【0021】

また、受液器本体２１の下部側の内周面には、図４に示すように、受液器本体２１内に挿入されたフィルタ２４の後述する移動規制部がフィルタ２４の上下方向の移動で係合可能な一対の係合部２１ｃが設けられている。各係合部２１ｃは、互いに対向する位置に設けられ、内周面から径方向内側に突出すると共に内周面を周方向に延びる突条である。各突条の周方向の長さは、図５に示すように、受液器本体２１の内周面の周長の６分の１の長さ（中心角が約６０度の弧の長さ）に形成されている。係合部２１ｃは、受液器本体２１の外周面側から径方向内側に向かって受液器本体２１を変形させることによって内周面から突出させている。

【0022】

キャップ２２は、アルミニウム等の金属板を屈曲して外周部が円筒状に形成されたものである。キャップ２２は、受液器本体２１の内周面に挿入した状態でロウ付けによって受液器本体２１に固定される。

【0023】

ドライヤ２３は、例えば、ゼオライト等の水分を吸着可能な吸着材が不織布の袋に充填されているものであり、受液器本体２１内に挿入される。

【0024】

フィルタ２４は、例えば、合成樹脂材料によって、一端が閉鎖された円筒状に形成された部材からなり、開口を上方に向けて受液器本体２１内の下部に挿入される。フィルタ２４は、周部に複数の開口が設けられたフレーム２４ａと、フレーム２４ａの周部の開口に設けられたメッシュ部２４ｂと、を有し、上方から流入した冷媒がメッシュ部２４ｂによって濾過されて外周側に流出する。
また、フィルタ２４のフレーム２４ａの外周面の上端部には、周方向に渡って外側に延出し、受液器本体２１の内周面に密接可能なシール部２４ｃが設けられている。シール部２４ｃはフレーム２４ａと同一の材料で一体に形成されており、フィルタ２４を受液器本体２１内に挿入することによってシール部２４ｃがフィルタ２４の外周部と受液器本体２１の内周面との隙間を閉鎖する。また、フィルタ２４は、シール部２４ｃが導入口２１ａと導出口２１ｂとの間に位置するように固定される。
さらに、フィルタ２４のフレーム２４ａの外周面の下端部には、径方向外側に突出し、受液器本体２１の内周面に当接することによってフィルタ２４の受液器本体２１の中心軸方向への移動を規制するための移動規制部２４ｄが設けられている。移動規制部２４ｄは、互いにフレーム２４ａの周方向に所定の間隔をおいて設けられた複数の突起である。フィルタ２４は、移動規制部２４ｄによって受液器本体２１内においての受液器本体２１の径方向の位置決めが可能である。
ここで、本実施形態では、図７に示すように、移動規制部２４ｄとしてのフレーム２４ａの周方向に互いに所定の間隔をおいて８つの突起を設けている。一方、受液器本体２１の内周面には、係合部２１ｃとして中心角６０度の円弧に相当する長さの一対の突条を形成している。
移動規制部２４ｄとしての突起の数および係合部２１ｃとしての各突条の周方向長さは、受液器本体２１に対してフィルタ２４を周方向の向きに関係なく挿入したときに、確実に突起が各突条部分に位置すればよい。このため、例えば、係合部２１ｃとしての各突条の周方向長さが中心角９０度以上の円弧に相当する場合には、移動規制部２４ｄとしての突起の数は４つ以下でもよい。

【0025】

以上のように構成された受液器付き熱交換器を備えた冷媒回路１において、圧縮機２を駆動させると、圧縮機２から吐出された冷媒は、室外熱交換器１０において放熱した後、膨張弁４を介して減圧され、室内熱交換器３において吸熱した後、圧縮機２に吸入される。

【0026】

このとき、室外熱交換器１０において、圧縮機２から吐出された冷媒は、冷媒流入口１１ａから一方のヘッダ１１に流入した後に、分岐されて各熱交換チューブ１２ａを流通し、他方のヘッダ１１に流入する。熱交換チューブ１２ａを介して他方のヘッダ１１に流入した冷媒は、分岐されて各熱交換チューブ１２ｂを流通し、一方のヘッダ１１に流入する。熱交換チューブ１２ｂを介して一方のヘッダ１１に流入した冷媒は、分岐されて各熱交換チューブ１２ｃを流通し、他方のヘッダに流入する。熱交換チューブ１２ｃを介して他方のヘッダ１１に流入した冷媒は、冷媒流出口１１ｃから流出して受液器２０に流入し、受液器２０を通過した冷媒が冷媒流入口１１ｄから他方のヘッダ１１内に流入する。受液器２０を介して他方のヘッダ１１内に流入した冷媒は、分岐されて各熱交換チューブ１２ｄを流通し、一方のヘッダ１１に流入して冷媒流出口１１ｂから室内熱交換器３に向かって流出する。

【0027】

また、受液器２０において、導入口２１ａから受液器本体２１内に流入した冷媒は、ドライヤ２３を通過することによって水分が除去されて下方に流通し、フィルタ２４によって濾過されて導出口２１ｂから流出する。

【0028】

このように、本実施形態の受液器付き熱交換器によれば、フィルタ２４には、外周部から径方向外側に突出し、受液器本体２１の内周面に当接することによってフィルタ２４の受液器本体２１の中心軸方向の移動を規制する移動規制部２４ｄが設けられている。
これにより、複数の部品や複雑な構造を要することなく、受液器本体２１に対してフィルタ２４を固定することができるので、製造コストの低減を図ることが可能となる。

【0029】

また、移動規制部２４ｄは、フィルタ２４の外周部の周方向に互いに間隔をおいて設けられた複数の突起である。
これにより、受液器本体２１の内周面に対して複数の突起を当接させることができるので、より確実に受液器本体２１に対してフィルタ２４を固定することが可能となる。

【0030】

また、移動規制部２４ｄは、フィルタ２４の外周部の周方向に互いに所定の間隔をおいて設けられた少なくとも３つ以上の突起である。
これにより、受液器本体２１の内周面に対して互いに周方向に所定の間隔をおいて３つ以上の突起を当接させることができるので、受液器本体２１に対してフィルタ２４の受液器本体２１の径方向の位置決めが可能となる。

【0031】

また、受液器本体２１の内周面には、フィルタ２４の受液器本体２１の中心軸方向の移動で移動規制部２４ｄが係合可能な係合部２１ｃが設けられている。
これにより、受液器本体２１内においてフィルタ２４が受液器本体２１の中心軸方向に移動した場合に、フィルタ２４の移動規制部２４ｄを係合部２１ｃに係合させることができるので、受液器本体２１内におけるフィルタ２４の移動を確実に規制することが可能となる。

【0032】

係合部２１ｃは、受液器本体２１の内周面から径方向内側に突出し、内周面を周方向に延びる突条である。
これにより、係合部２１ｃに対して複数の移動規制部２４ｄを係合させることが可能となるので、受液器本体２１内におけるフィルタ２４の移動をより確実に規制することが可能となる。また、移動規制部２４ｄの数が少ない場合にも係合部２１ｃに移動規制部２４ｄを係合させることが可能となるので、受液器本体２１内におけるフィルタ２４の移動をより確実に規制することが可能となる。

【0033】

なお、前記実施形態では、フィルタ２４のフレーム２４ａの外周面の下端部に移動規制部２４ｄを設けたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、フィルタ２４のフレーム２４ａの上下方向の中央部（メッシュ部２４ｂとメッシュ部２４ｂとの間のフレーム２４ａ部分）に移動規制部２４ｄを設けるようにしてもよい。

【0034】

また、前記実施形態では、受液器本体２１内にドライヤ２３を挿入した受液器２０を示したが、これに限られるものではなく、ドライヤ２３を有さない受液器にも本発明を適用可能である。

【符号の説明】

【0035】

１０…室外熱交換器、２０…受液器、２１…受液器本体、２１ｃ…係合部、２４…フィルタ、２４ａ…フレーム、２４ｂ…メッシュ部、２４ｃ…シール部、２４ｄ…移動規制部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】