專利名稱：車輛用冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于車輛空調(diào)系統(tǒng)的、 一體地包括冷凝部、 儲液部和過冷卻部的車輛用冷凝器。
背景技術(shù)：
以往，作為適用于車輛的空調(diào)系統(tǒng)的、 一體地包括冷凝部、 儲液部(儲液罐)和過冷卻部的車輛用冷凝器，公知有在過冷 卻部中，與冷凝部同樣地使用散熱片，利用與外部空氣進行熱 交換使來自儲液部的高壓液態(tài)制冷劑散熱并冷卻的裝置(例如、 參照專利文獻l )。
專利文獻l:日本特開2002-187424號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
但是，在以往的車輛用冷凝器中，其過冷卻部是通過與外 部空氣的熱交換進行散熱的空冷式熱交換構(gòu)造，所以，存在以 下問題。
(1 )在過冷卻部即使將制冷劑冷卻，也不能將制冷劑冷卻到外 部空氣溫度以下，在設(shè)置空間受到限制的情況下，不能謀求提 高制冷能力和制冷效率。
(2) 熱交換性能因車輛的行駛速度、即行駛風(fēng)的風(fēng)速而變動， 在停車時、交通堵塞行駛時等，制冷能力和制冷效率降低。
(3) 在不改變整體熱交換面積的情況下，如果擴大過冷卻部的 面積，則冷凝部的面積縮小，冷凝性能降低。另一方面，如果 擴大冷凝部的面積，則過冷卻部的面積縮小，過冷卻性能降低。本發(fā)明是著眼于上述問題而作出的，其目的是提供一種即 使受到風(fēng)速的影響也不降低冷凝性能、通過將制冷劑溫度降低 到外部空氣溫度以下的過冷卻，能實現(xiàn)提高制冷能力、制冷效 率的車輛用冷凝器。
用于解決問題的方案
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的車輛用冷凝器， 一體地包括 通過將從冷凍循環(huán)的壓縮機排出的高溫高壓制冷劑與外部空氣 進行熱交換而使其散熱冷卻的冷凝部、儲存在該冷凝部被液化 了的制冷劑的儲液部、對來自該儲液部的高壓液態(tài)制冷劑進行 冷卻的過冷卻部，其特4正在于，上述過冷卻部^f吏來自上述儲液 部的高壓液態(tài)制冷劑與從上述冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器排出的低壓制 冷劑之間通過不使用散熱片的熱交換，將來自上述儲液部的高 壓液態(tài)制冷劑冷卻。
發(fā)明的效果
這樣，在本發(fā)明的車輛用冷凝器中，在過冷卻部中，來自 儲液部的高壓液態(tài)制冷劑被從冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器排出的低壓制 冷劑冷卻。
因此，在高負荷制冷運轉(zhuǎn)時，由于蒸發(fā)器出口的制冷劑溫 度比外部空氣溫度低，所以，在過冷卻部中，能夠?qū)⒅评鋭?度降低到外部空氣溫度以下。通過該過冷卻作用，在蒸發(fā)器中 能消耗的冷熱能即熱函增大，能提高制冷能力和制冷效率。
而且，在過冷卻部中，由于進行不使用散熱片的熱交換， 所以，與使用散熱片的過冷卻部不同，能不受風(fēng)速影響地進行 熱交換。而且，由于不使用散熱片，所以，與使用散熱片的過 冷卻部相比，能減小過冷卻部所需的面積。換言之，用相同的 冷凝部的熱交換面積確保冷凝性能時，實現(xiàn)整體形狀的小型化。 另外，使整體的熱交換面積相同時，冷凝部的熱交換面積擴大，
6其擴大的程度相當(dāng)于過冷卻部的熱交換面積減小的量，可提高 冷凝性能。
結(jié)果，即使受到風(fēng)速的影響也不降低冷凝性能，通過將制 冷劑溫度降低到外部空氣溫度以下的過冷卻，能實現(xiàn)提高制冷 能力和制冷效率。


的立體圖。
圖2是表示實施例1的車輛用冷凝器的主視圖。 圖3是圖2的A部放大剖視圖，表示實施例l的車輛用冷凝器。
圖4是表示實施例1的車輛用冷凝器中的冷凝部管的剖視圖。
圖5是表示實施例1的車輛用冷凝器中的過冷卻部的管剖視圖。
圖6是表示實施例l的車輛用冷凝器中的過冷卻部的立體圖。
圖7是表示采用現(xiàn)有的車輛用冷器的車輛的冷凍循環(huán)的立 體圖。
圖8是現(xiàn)有的車輛用冷凍循環(huán)中，高負荷制冷運轉(zhuǎn)時的熱函 和壓力的關(guān)系的莫里爾圖。
圖9是表示基準車輛的前端空調(diào)部件的配置布局、帶增壓器 發(fā)動機車輛的前端空調(diào)部件的配置布局、混合動力車輛的前端 空調(diào)部件配置布局的對比的圖。
圖IO是表示現(xiàn)有的車輛用冷凝器中，將過冷卻區(qū)域擴大時， 冷凝部區(qū)域減少的說明圖。
7圖1 l是實施例1的車輛用冷凍循環(huán)中，表示高負荷制冷運轉(zhuǎn) 時熱函和壓力的關(guān)系的莫里爾圖。
圖12是表示在不改變與現(xiàn)有車輛冷凝器的整體的熱交換面 積的情況下，在實施例l的車輛用冷凝器中，過冷卻區(qū)域減少、 冷凝部區(qū)域擴大的說明圖。
圖13是表示實施例2的車輛用冷凝器中的第2聯(lián)管水室側(cè)的 過冷卻部的訪文大剖^L圖。
圖14是圖13的B-B線剖視圖，表示實施例2的車輛用冷凝器 中的過冷卻部。
圖15是表示實施例2的車輛用冷凝器中的過冷卻部的管剖 視圖。
圖16是表示實施例3的車輛用冷凝器中的第2聯(lián)管水室側(cè)的 過冷卻部的放大剖視圖。
圖17表示本發(fā)明的車輛用冷凝器中的冷凝部管的另 一例管 截面，(a)表示加強筋式、(b)表示第l擠壓式、(c)表示第2 擠壓式。
圖18是表示本發(fā)明的車輛用冷凝器中的、實施例l的變形例 的過冷卻部的管剖-現(xiàn)圖。
圖19表示本發(fā)明的車輛用冷凝器中的過冷卻部管的另 一例 的管截面，(a)表示第l擠壓式，(b)表示第2擠壓式和第1內(nèi)片 的組合式，(c)表示第3擠壓式，(d)表示第4擠壓式，(e)表 示第l擠壓式和第l內(nèi)片和第2內(nèi)片的組合式，(f)表示第5擠壓 式和第l內(nèi)片的組合式，(g)表示第6擠壓式，(h)表示第7擠壓 式。
具體實施例方式
下面，參照圖示的實施例l ~實施例3，說明實現(xiàn)本發(fā)明的
8車輛用冷凝器的最佳實施方式。 實施例1
首先、說明構(gòu)造。
圖l是表示采用實施例1的車輛用冷凝器的車輛的冷凍循環(huán)
的立體圖。圖2是表示實施例1的車輛用冷凝器的主視圖。圖3 是圖2的A部放大剖視圖，表示實施例l的車輛用冷凝器。圖4是 表示實施例1的車輛用冷凝器中的冷凝部管的剖視圖。圖5是表 示實施例1的車輛用冷凝器中的過冷卻部的管剖視圖。圖6是表 示實施例l的車輛用冷凝器中的過冷卻部的立體圖。
采用實施例1的車輛用冷凝器A1的車輛的冷凍循環(huán)，如圖l 所示，包括壓縮機l、車輛用冷凝器A1、膨脹閥2、蒸發(fā)器3、 冷凝部4、 4諸液罐5 (々者液部)、和過冷卻部6。
上述壓縮機l由作為車載動力源的發(fā)動機、電動機等驅(qū)動， 將從蒸發(fā)器3送來的低壓低溫的氣化制冷劑壓縮后，送到車輛用 冷凝器A1。
上述車輛用冷凝器Al, —體地包括冷凝部4、儲液罐5和過 冷卻部6 。上述冷凝部4將從冷凍循環(huán)的壓縮機1排出的高溫高壓 制冷劑與外部空氣進行熱交換，使其散熱、冷卻。上述儲液罐5 儲存在該冷凝部4被液化了的制冷劑。上述過冷卻部6將來自該 儲液罐5的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。
上述冷凝部4借助行駛風(fēng)、風(fēng)扇的鼓風(fēng)，將來自上述壓縮 機1的高溫高壓的氣化制冷劑冷卻到冷凝點，成為高壓中溫的液 化制冷劑。上述儲液罐5將高壓中溫的液化制冷劑中含有的水 分、污物去除，儲存制冷劑以便能順利供給該制冷劑。上述過 冷卻部6使來自上述儲液罐5的高壓液態(tài)制冷劑與來自上述蒸發(fā) 器3的低壓制冷劑之間通過不采用散熱片的熱交換，將來自上述 儲液罐5的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。上述膨脹閥2使來自上述過冷卻部6的高壓低溫的液化制 冷劑急劇膨脹，成為低壓低溫的霧狀液化制冷劑，送到蒸發(fā)器3 。 另外，膨脹閥2設(shè)在從過冷卻部6往蒸發(fā)器3輸送制冷劑的通路 上。從蒸發(fā)器3往過冷卻部6輸送制冷劑的通路，是不具有閥功 能 的單純的制冷劑通路。
將來自上述膨脹閥2的霧狀液化制冷劑導(dǎo)入到上述蒸發(fā)器 3，該蒸發(fā)器3從鼓風(fēng)扇送到車室內(nèi)的風(fēng)中吸收熱，使該液化制 冷劑蒸發(fā)，成為低壓低溫的氣化制冷劑。然后，通過過冷卻部6 將低壓低溫的氣化制冷劑送到壓縮機l。另外，蒸發(fā)器3設(shè)在空 調(diào)單元內(nèi)，該空調(diào)單元配置在圖外的儀表板內(nèi)。
上述過冷卻部6中，如圖2所示，將來自上述儲液罐5的高 壓側(cè)制冷劑通路7的制冷劑通過方向、和來自上述蒸發(fā)器3的低 壓側(cè)制冷劑通路8的制冷劑通過方向設(shè)定為相互相反的方向。
如圖2所示，實施例1的車輛用冷凝器Al在左右方向的兩端 側(cè)配置有第1聯(lián)管水室11和第2聯(lián)管水室12。在上述第l聯(lián)管水室 ll內(nèi)，設(shè)有將水室內(nèi)部分隔成冷凝制冷劑入口水室13、高壓制 冷劑出口水室14和低壓制冷劑入口水室15的橫分隔板16 (第1 分隔板)和縱分隔板17 (第l分隔板)。另一方面，在上述第2 聯(lián)管水室12內(nèi)，如圖3所示，設(shè)有將水室內(nèi)部分隔成冷凝制冷劑 出口水室18、高壓制冷劑入口水室19和低壓制冷劑出口水室20 的橫分隔板21 (第2分隔板)和縱分隔板22 (第2分隔板)。
即，上述過冷卻部6在高壓側(cè)制冷劑通路7與低壓側(cè)制冷劑 通路8之間進行熱交換。上述高壓側(cè)制冷劑通路7將上述第2聯(lián)管 水室12的高壓制冷劑入口水室19與上述第l聯(lián)管水室11的高壓 制冷劑出口水室14連通。上述低壓側(cè)制冷劑通路8將上述第1聯(lián) 管水室11的低壓制冷劑入口水室15與上述第2聯(lián)管水室12的低 壓制冷劑出口水室20連通。在上述第l聯(lián)管水室ll上，在與冷凝制冷劑入口水室13連 通的位置設(shè)有接受從上述壓縮機l來的制冷劑的入口開口 23。另 外，在上述第l聯(lián)管水室ll上，在與冷凝制冷劑入口水室13和高 壓制冷劑出口水室14連通的位置設(shè)有制冷劑入口開口 24,該制 冷劑入口開口 24是接受從上述蒸發(fā)器3來的制冷劑的入口開口 部和通往上述膨脹閥2的制冷劑的出口開口部。
在上述第2聯(lián)管水室12中，設(shè)有將冷凝制冷劑出口水室18 與儲液罐5連通的儲液入口管25,設(shè)有將高壓制冷劑入口水室19 與儲液罐5連通的儲液出口管26。另外，在上述第2聯(lián)管水室12 上，設(shè)有將低壓制冷劑出口水室20與壓縮機1連通的低壓制冷劑 管27。
如圖2和圖3所示，上述冷凝部4具有多根冷凝部管28和設(shè) 在該多根冷凝部管28中相鄰管間的散熱片29。上述多根冷凝部 管28將上述第l聯(lián)管水室ll的冷凝制冷劑入口水室13、與上述第 2聯(lián)管水室12的冷凝制冷劑出口水室18連結(jié)起來。如圖4所示， 上述冷凝部管28為了使通過其內(nèi)部的制冷劑與外部空氣有效地 進行熱交換，形成為扁平的長圓截面形狀，做成內(nèi)片、或多孔 (分隔)的構(gòu)造。散熱片29設(shè)在冷凝部管28的扁平上下表面的 位置。
如圖l和圖2所示，上述儲液罐5沿著上述第2聯(lián)管水室12配 置在與其相鄰的位置，從上述第2聯(lián)管水室12的冷凝制冷劑出口 水室18導(dǎo)入制冷劑，將制冷劑供給到上述第2聯(lián)管水室12的高壓 制冷劑入口水室19。
如圖5和圖6所示，上述過冷卻部6由多才艮高壓側(cè)管30和過 冷卻部管殼體31構(gòu)成。上述多根高壓側(cè)管30將上述第2聯(lián)管水室 12的高壓制冷劑入口水室19與上述第l聯(lián)管水室ll的高壓制冷 劑出口水室14連結(jié)起來。上述過冷卻部管殼體31將上述第l聯(lián)管
ii水室11的低壓制冷劑入口水室15與上述第2聯(lián)管水室12的低壓 制冷劑出口水室20連結(jié)起來。上述高壓側(cè)管30與冷凝部管28同 樣地為了使通過其內(nèi)部的高壓制冷劑與通過外側(cè)的低壓制冷劑 有效地進行熱交換，形成為扁平的長圓截面形狀。如圖5和圖6 所示，上述過冷卻部管殼體31將6根高壓側(cè)管3 0隔著等間隔空間 配置，為了保持該狀態(tài)而圍繞全部6根高壓側(cè)管3 0的同時對6根 高壓側(cè)管30進4亍定位。
將由上述高壓側(cè)管30的內(nèi)表面形成的通路作為高壓側(cè)制 冷劑通路7,將由上述過冷卻部管殼體31的內(nèi)表面和上述高壓側(cè) 管30的外表面形成的通路作為低壓側(cè)制冷劑通路8。
下面，，說明其作用。
首先，說明"現(xiàn)有的車輛用冷凝器的技術(shù)"。接著，分成"提 高制冷能力'制冷效率的作用"、"提高冷凝性能的作用"、"使車 輛用冷凝器小型化的作用"、"不采用散熱片的過冷卻作用"幾個 部分，說明實施例1的車輛用冷凝器A1的作用。
"現(xiàn)有的車輛用冷凝器的技術(shù)"
如圖7所示，車輛空調(diào)系統(tǒng)的冷凍循環(huán)包括壓縮機 (Compressor)、 車輛用冷凝器、膨脹閥(TXV)和蒸發(fā)器 (Evaporator)。 現(xiàn)有的車輛用冷凝器 一 體地包括冷凝部 (Condenser)、々者液耀(Liquid Tank)和過^令^卩^卩(Sub Cool Condenser)。 7>知在該過冷卻部中，與冷凝部同樣地采用散熱 片，使從壓縮機經(jīng)過冷凝部和儲液罐導(dǎo)入的高壓液態(tài)制冷劑與 外部空氣進行熱交換，使其散熱而冷卻，再經(jīng)過膨脹閥供給到 蒸發(fā)器。另外，來自蒸發(fā)器的制冷劑直接供給到壓縮機。
圖8的莫里爾圖表示現(xiàn)有的冷凍循環(huán)。圖中，橫軸表示熱 函，縱軸表示壓力。A點的低壓低溫氣化制冷劑在壓縮機中一 邊提高熱函一邊被增高壓力，在壓縮機出口的B點成為高溫高壓的氣化制冷劑。然后，壓縮機出口的制冷劑在車輛用冷凝器 的冷凝部和過冷卻部中與外部空氣進行熱交換，被散熱而被冷 卻，在過冷卻部出口的C點成為高壓中溫的液化制冷劑。然后， 通過在膨脹閥中使高壓中溫的液化制冷劑急劇膨脹，在膨脹閥
出口的D點成為低壓低溫的霧狀液化制冷劑。然后，低壓低溫 的霧狀液化制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱，在蒸發(fā)器出口的E點成 為低壓低溫的氣化制冷劑。該流程反復(fù)進行。
從圖8所示的莫里爾圖可知，蒸發(fā)器發(fā)揮的制冷性能(蒸 發(fā)器性能)是由蒸發(fā)器入口的制冷劑狀態(tài)與蒸發(fā)器出口的制冷 劑狀態(tài)的差、即熱函差的大小決定的。即，雖然膨脹閥控制蒸 發(fā)器入口的制冷劑流量，但是，蒸發(fā)器入口的制冷劑狀態(tài)(熱 函、干濕度)是由車輛用冷凝器的冷凝能力決定的。
對此，現(xiàn)有的車輛用冷凝器中，由于過冷卻部是通過與外 部空氣的熱交換進行散熱的空冷式熱交換構(gòu)造，所以，車輛用 冷凝器的出口制冷劑狀態(tài)(熱函)，即使熱交換率為100%,也 不能將制冷劑溫度冷卻到外部空氣溫度以下。因此，例如在外 部空氣溫度為3 5 °C那樣的高負荷制冷運轉(zhuǎn)時，由于不能將制冷 劑溫度冷卻到外部空氣溫度35。C以下，所以，不能確保蒸發(fā)器 入口與蒸發(fā)器出口之間有較大的熱函差，制冷能力和制冷效率 低。
另一方面，近年來，為了環(huán)保，車輛趨向于帶增壓器發(fā)動 機的小排氣量化、或以發(fā)動機和電動機作為動力源的混合動力 化。因此，如圖9所示，帶增壓器的小排氣量發(fā)動機車輛，由于 CAC ( Charge Air Cooler ，增壓空氣冷卻器)的設(shè)置空間的原因， 壓縮機和散熱器的設(shè)置空間受到限制。另外，混合動力型的車 輛，為了驅(qū)動電動機等的高電壓系統(tǒng)的冷卻，將副散熱器設(shè)置 在冷凝器側(cè)，這樣，冷凝器的設(shè)置空間受到限制。而且，由于
13碰撞限制(碰撞安全性)，也產(chǎn)生了將發(fā)動機室上部的間隙擴大 的所謂高度限制。由于上述情形，存在向空調(diào)部件的反沖，冷 凝器的高度減少，冷凝能力降低的傾向。這時，與基準冷凝器 高度得到確保時相比，制冷能力和制冷效率降低。
另外，冷凝器的設(shè)置空間被限制為一定高度時，過冷卻部 的性能(制冷劑狀態(tài))對蒸發(fā)器性能(冷力)有影響，所以， 為了提高過冷卻部的性能，要擴大過冷卻部的熱交換面積。但 是，這時，如圖10所示，將過冷卻部的熱交換面積擴大時，擴 大的面積相當(dāng)于冷凝部的熱交換面積縮小的量，所以，冷凝性 能降低。
而且，現(xiàn)有的過冷卻部與冷凝部同樣地采用散熱片，通過 與外部空氣的熱交換進行散熱而冷卻。即，當(dāng)車輛高速行駛時， 借助行駛風(fēng)的風(fēng)速能得到高的熱交換性能。但是，當(dāng)停車時或 交通堵塞行駛等時，由于沒有行駛風(fēng)或行駛風(fēng)很小，所以，制 冷能力和制冷效率降低。
本發(fā)明人為了實現(xiàn)能夠?qū)?yīng)于車輛用冷凝器的小型化地 提高過冷卻部的熱交換性能的要求，著眼于使高負荷時冷凍循 環(huán)的低壓側(cè)制冷劑溫度低于外部空氣溫度。按照該著眼點，過 冷卻部的構(gòu)造是，使來自儲液部的高壓液態(tài)制冷劑與來自冷凍 循環(huán)的蒸發(fā)器的低壓制冷劑之間通過不使用散熱片的熱交換， 將來自儲液部的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。結(jié)果，即使受風(fēng)速的影 響，也不降低冷凝性能，通過將制冷劑溫度降低到外部空氣溫 度以下的過冷卻，實現(xiàn)了制冷能力和制冷效率的提高。
"提高制冷能力.制冷效率的作用"
在下面的說明中，實施例l的車輛用冷凝器A1的整體大小 與現(xiàn)有的車輛用冷凝器的整體大小相同，實施例1的冷凝部4的 區(qū)域與過冷卻部6的區(qū)域的比率與現(xiàn)有的冷凝部的區(qū)域與過冷卻部的區(qū)域的比率相同。
圖ll的莫里爾圖，表示采用實施例l的車輛用冷凝器A1的
冷凍循環(huán)。圖中，橫軸表示熱函，縱軸表示壓力。A點的低壓
低溫氣化制冷劑在壓縮機l中 一邊提高熱函 一 邊被增高壓力，在
壓縮機出口的B點成為高溫高壓的氣化制冷劑。然后，壓縮機 出口的制冷劑在車輛用冷凝器A1的冷凝部4中，與外部空氣進 行熱交換，被散熱而被冷卻，在冷凝部4出口的C'點成為高壓中 溫的液化制冷劑。進而在車輛用冷凝器A1的過冷卻部6中，來 自儲液罐5的高壓液態(tài)制冷劑被來自蒸發(fā)器3的低壓制冷劑冷 卻，在過冷卻部6出口的C〃點成為高壓低溫的液化制冷劑。然 后，通過使高壓低溫的液化制冷劑在膨脹閥2中急劇膨脹，在膨 脹閥出口的D"點成為低壓低溫的霧狀液化制冷劑。然后，低壓 低溫的霧狀液化制冷劑在蒸發(fā)器3中吸收熱，在蒸發(fā)器3出口的 E點成為低壓低溫的氣化制冷劑。該流程反復(fù)進行。
從圖ll所示的莫里爾圖可知，蒸發(fā)器3發(fā)揮的制冷性能(蒸 發(fā)器性能)是由蒸發(fā)器入口的制冷劑狀態(tài)與蒸發(fā)器出口的制冷 劑狀態(tài)的差、即熱函差的大小決定的。即，雖然膨脹閥2控制蒸 發(fā)器入口的制冷劑流量，但是，蒸發(fā)器入口的制冷劑狀態(tài)(熱 函、干濕度)是由車輛用冷凝器A1的冷凝能力決定的。
對此，實施例1的車輛用冷凝器A1中，在過冷卻部6中來自 儲液罐5的高壓液態(tài)制冷劑在高負荷制冷運轉(zhuǎn)時，被比外部空氣 溫度低的、來自蒸發(fā)器3的低壓制冷劑冷卻。因此，在現(xiàn)有的車 輛用冷凝器的過冷卻部中是將熱函從C'點降低到C點，而在實 施例1的過冷卻部6中，能將熱函從C'點降低到C"點。利用該過 冷卻作用，在蒸發(fā)器3中能消耗的冷熱能即熱函，是從點D〃到 點E ，與現(xiàn)有的車輛用冷凝器相比，擴大了從點D到點D "的程度， 制冷性能得到提高。
15這樣，實施例1的車輛用冷凝器Al的大小與現(xiàn)有的車輛用
冷凝器的大小相同，實施例1的冷凝部4的區(qū)域與過冷卻部6的區(qū)
時，能提高制冷能力和制冷效率。 "提高冷凝性能的作用"
在下面的說明中，實施例1的車輛用冷凝器A1的整體大小 與現(xiàn)有的車輛用冷凝器的整體大小相同，實施例1的過冷卻部6 的制冷劑管的根數(shù)與現(xiàn)有的過冷卻部的制冷劑管的根數(shù)相同。
用散熱片的熱交換，與使用散熱片的現(xiàn)有過冷卻部相比，能使 過冷卻部的所需面積縮小，其縮小的程度相當(dāng)于散熱片的設(shè)置 空間。
因此，實施例1的車輛用冷凝器Al的整體大小與現(xiàn)有的車 輛用冷凝器的整體大小相同時，如圖12所示，能使冷凝部4的熱 交換面積比現(xiàn)有的面積擴大，其擴大的程度相當(dāng)于過冷卻部6 的熱交換面積比現(xiàn)有的面積減少的量。
這樣，實施例l的車輛用冷凝器A1的整體大小與現(xiàn)有的車 輛用冷凝器的整體大小相同，過冷卻部6的制冷劑管的根數(shù)與現(xiàn) 有的過冷卻部的制冷劑管的根數(shù)相同時，能使過冷卻部6的過冷 卻性能比現(xiàn)有的提高，并且由于冷凝部4的熱交換面積擴大，能 使冷凝性能比現(xiàn)有的提高。
"使車輛用冷凝器小型化的作用"
在下面的說明中，實施例1的車輛用冷凝器A1的冷凝部4的 熱交換面積與現(xiàn)有的車輛用冷凝器的冷凝部的熱交換面積相 同。
實施例l的車輛用冷凝器Al,由于不使用散熱片，所以， 即使過冷卻部6的制冷劑管根數(shù)與現(xiàn)有的過冷卻部的制冷劑管根數(shù)相同，也能使過冷卻部6的所需面積比使用散熱片的現(xiàn)有過
冷卻部的所需面積小。而且，如果過冷卻部6的過冷卻性能與現(xiàn) 有的過冷卻部的過冷卻性能水平相同時，則能使過冷卻部6的制 冷劑管的根數(shù)比現(xiàn)有的少，與過冷卻部6的制冷劑管根數(shù)和現(xiàn)有 的過冷卻部的制冷劑管根數(shù)相同時相比，能進 一 步減小過冷卻 部的所需面積。
這樣，實施例1的車輛用冷凝器Al的冷凝部4的熱交換面積 與現(xiàn)有的車輛用冷凝器的冷凝部的熱交換面積相同時，能用相 同的冷凝部4的熱交換面積，保持原有的冷凝性能，并實現(xiàn)整體 形狀的小型化。這樣，為了環(huán)保，能促進帶增壓器發(fā)動機的小 排氣量化、以發(fā)動機和電動機為動力源的混合動力化，即使冷 凝器的高度減小，也能抑制冷凝性能的降低，至少可確保原有 的制冷能力和制冷效率。
"不使用散熱片的過冷卻作用"
在實施例l的車輛用冷凝器A1的過冷卻部6中，來自儲液罐 5的高壓制冷劑，在連結(jié)第2聯(lián)管水室12的高壓制冷劑入口水室 19和第l聯(lián)管水室ll的高壓制冷劑出口水室14的多根高壓側(cè)管 30中，例如在圖2中從右向左流動。同時，來自蒸發(fā)器3的低壓 制冷劑，在連結(jié)第l聯(lián)管水室ll的低壓制冷劑入口水室15和第2 聯(lián)管水室12的低壓制冷劑出口水室20的過冷卻部管殼體31的內(nèi) 部，例如在圖2中從左向右流動。然后，在通過高壓側(cè)管30內(nèi)部 的高壓制冷劑與通過被過冷卻部管殼體21圍繞的外側(cè)的低壓制 冷劑之間，有效地進行熱交換。
這樣，在過冷卻部6中，由于進行不使用散熱片的熱交換， 所以，與使用散熱片的過冷卻部不同，能不受風(fēng)速的影響，穩(wěn) 定地進行熱交換。即，在停車時和交通堵塞行駛時，雖然沒有 行駛風(fēng)或行駛風(fēng)很小，但是，不受有無行駛風(fēng)的影響，能發(fā)揮
17制冷能力和制冷效率。 下面，說明效果
實施例1的車輛用冷凝器Al能得到下述列舉的效果。 (1 )車輛用冷凝器A1 —體地包括冷凝部4、儲液部(儲液 罐5)和過冷卻部6。該冷凝部4將從冷凍循環(huán)的壓縮機1排出的 高溫高壓制冷劑與外部空氣進行熱交換，使其散熱而冷卻。該 儲液部4諸存在該冷凝部4纟皮液化了的制冷劑。該過冷卻部6將來 自該4諸液部(4諸液罐5 )的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。上述過冷卻部 6使來自上述儲液部(儲液罐5)的高壓液態(tài)制冷劑與來自上述 冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器3的低壓制冷劑之間通過不使用散熱片的熱 交換，將來自上述^f渚液部(儲液罐5)的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。 因此，即使受到風(fēng)速的影響，冷凝性能也不降低，通過將制冷 劑溫度降低到外部空氣溫度以下的過冷卻，能實現(xiàn)制冷能力和 制冷效率的提高。
(2)上述過冷卻部6將來自上述儲液部(儲液罐5)的高 壓側(cè)制冷劑通路7的制冷劑通過方向、和來自上述蒸發(fā)器3的低 壓側(cè)制冷劑通路8的制冷劑通過方向設(shè)定為相互相反的方向。因 此，與使高壓側(cè)制冷劑和低壓側(cè)制冷劑朝相同方向流動的同時 進行熱交換的情況相比，能通過有效地進行熱交換將高壓側(cè)制 冷劑冷卻。另外，使高壓側(cè)制冷劑和低壓側(cè)制冷劑朝相同方向
流動時，在熱交換開始區(qū)域，雖然制冷劑溫度差大，但是在熱 交換結(jié)束區(qū)域，制冷劑溫度差減小。對此，使高壓側(cè)制冷劑和 低壓側(cè)制冷劑朝相反方向流動時，從熱交換開始區(qū)域到熱交換 結(jié)束區(qū)域能夠確保大的制冷劑溫度差。
(3 )在左右方向的兩端側(cè)配置第l聯(lián)管水室11和第2聯(lián)管 水室12,在上述第l聯(lián)管水室ll內(nèi)，設(shè)有將水室內(nèi)部分隔成冷凝 制冷劑入口水室13、高壓制冷劑出口水室14和低壓制冷劑入口
18水室15的橫分隔板16和縱分隔板17，在上述第2聯(lián)管水室12內(nèi)， 設(shè)有將水室內(nèi)部分隔成冷凝制冷劑出口水室18、高壓制冷劑入 口水室19和低壓制冷劑出口水室20的沖黃分隔板21和縱分隔板 22。上述過冷卻部6在高壓側(cè)制冷劑通路7與低壓側(cè)制冷劑通路8 之間進行熱交換。上述高壓側(cè)制冷劑通路7將上述第2聯(lián)管水室 12的高壓制冷劑入口水室19與上述第l聯(lián)管水室ll的高壓制冷 劑出口水室14連通。上述低壓側(cè)制冷劑通路8將上述第l聯(lián)管水 室11的低壓制冷劑入口水室15與上述第2聯(lián)管水室12的低壓制 冷劑出口水室20連通。因此，直接利用配置在左右方向兩側(cè)端 的現(xiàn)有的第1聯(lián)管水室11和第2聯(lián)管水室12,將各水室ll、 12劃 分成3室，能容易地設(shè)置作為制冷劑的通過方向相互相反的過冷 卻部6的高壓側(cè)制冷劑通路7和低壓側(cè)制冷劑通路8 。
(4) 上述冷凝部4具有多根冷凝部管28和設(shè)在該多根冷凝 部管28中相鄰管間的散熱片29。上述多根冷凝部管28將上述第1 聯(lián)管水室11的冷凝制冷劑入口水室13與上述第2聯(lián)管水室12的 冷凝制冷劑出口水室18連結(jié)起來。上述儲液部由儲液罐5構(gòu)成， 該儲液罐5沿著上述第2聯(lián)管水室12配置在與其相鄰的位置，從 上述第2聯(lián)管水室12的冷凝制冷劑出口水室18導(dǎo)入制冷劑，將制 冷劑供給到上述第2聯(lián)管水室12的高壓制冷劑入口水室19。因 此，不必對現(xiàn)有的車輛用冷凝器進行大幅度的設(shè)計變更，就能 作為確保與外部空氣進行熱交換而得到的冷凝性能和附設(shè)有儲 液罐5時的緊湊性的車輛用冷凝器A1。
(5) 上述過冷卻部6由多根高壓側(cè)管30和過冷卻部管殼體 31構(gòu)成。上述多根高壓側(cè)管30將上述第2聯(lián)管水室12的高壓制冷 劑入口水室19與上述第l聯(lián)管水室ll的高壓制冷劑出口水室14 連結(jié)起來。上述過冷卻部管殼體31將上述第l聯(lián)管水室ll的低壓 制冷劑入口水室15與上述第2聯(lián)管水室12的低壓制冷劑出口水室20連結(jié)起來。將由上述高壓側(cè)管30的內(nèi)表面形成的通路作為 高壓側(cè)制冷劑通路7,將由上述過冷卻部管殼體31的內(nèi)表面和上 述高壓側(cè)管3 0的外表面形成的通路作為低壓側(cè)制冷劑通路8 。因 此，形成為抑制了所需空間的小型化的過冷卻部6，能用大的熱 交換面積發(fā)揮過冷卻性能。 實施例2
實施例2是將過冷卻管部的制冷劑管設(shè)為雙層管構(gòu)造的例子。
首先，說明構(gòu)造。
圖13是表示實施例2的車輛用冷凝器中的第2聯(lián)管水室側(cè)的 過冷卻部的放大剖視圖。圖14是圖13的B-B剖視圖，表示實施 例2的車輛用冷凝器中的過冷卻部。圖15是表示實施例2的車輛 用冷凝器中的過冷卻部的管剖視圖。
如圖13所示，實施例2的車輛用冷凝器A2包括冷凝部4、過 冷卻部6、第2聯(lián)管水室12、冷凝制冷劑出口水室18、高壓制冷 劑入口水室19、低壓制冷劑出口水室20、 一黃分隔板21、縱分隔 板22、儲液入口管25、儲液出口管26、低壓制冷劑管27、冷凝 部管28、散熱片29、內(nèi)側(cè)管32和外側(cè)管33。
上述過冷卻部6是由多根內(nèi)側(cè)管32和多根外側(cè)管33構(gòu)成的 雙層管構(gòu)造。上述多根內(nèi)側(cè)管32將上述第2聯(lián)管水室12的高壓制 冷劑入口水室19與上述第l聯(lián)管水室ll的高壓制冷劑出口水室 14連結(jié)起來。上述多根外側(cè)管33將上述第l聯(lián)管水室ll的低壓制 冷劑入口水室15與上述第2聯(lián)管水室12的低壓制冷劑出口水室 20連結(jié)起來。
如圖15所示，將由上述內(nèi)側(cè)管32的內(nèi)表面形成的通路作為 高壓側(cè)制冷劑通路7，將由上述外側(cè)管33的內(nèi)表面和上述內(nèi)側(cè)管 32的外表面形成的通路作為低壓側(cè)制冷劑通路8。另外，其它的構(gòu)造與實施例l相同，因此對對應(yīng)的構(gòu)造注以相同附圖標記，其 說明從略。
接著，說明其作用。
在實施例2的車輛用冷凝器A2的過冷卻部6中，來自儲液罐 5的高壓制冷劑在連結(jié)第2聯(lián)管水室12的高壓制冷劑入口水室19 和第l聯(lián)管水室11的高壓制冷劑出口水室14的多根內(nèi)側(cè)管30中， 例如在圖13中從右向左流動。同時，來自蒸發(fā)器3的低壓制冷劑 在連結(jié)第l聯(lián)管水室ll的低壓制冷劑入口水室15和第2聯(lián)管水室 12的低壓制冷劑出口水室20的外側(cè)管33內(nèi)部，例如在圖13中從 左向右流動。而且，由雙層管構(gòu)成的內(nèi)側(cè)管32和外側(cè)管33的各 組合管中，在通過內(nèi)側(cè)管3 2內(nèi)部的高壓制冷劑與通過由外側(cè)管 33圍繞的外側(cè)的低壓制冷劑之間有效地進行熱交換。其它的作 用與實施例l相同，因此其說明從略。
接著，說明效果。
在實施例2的車輛用冷凝器中，除了具有實施例l的(1) ~ (4)效果外，還具有以下效果。
(6 )上述過冷卻部6是由多根內(nèi)側(cè)管32和多根外側(cè)管33構(gòu) 成的雙層管構(gòu)造。上述多根內(nèi)側(cè)管32將上述第2聯(lián)管水室12的高 壓制冷劑入口水室19與上述第l聯(lián)管水室ll的高壓制冷劑出口 水室14連結(jié)起來。上述多根外側(cè)管33將上述第l聯(lián)管水室ll的低 壓制冷劑入口水室15與上述第2聯(lián)管水室12的低壓制冷劑出口 水室20連結(jié)起來。將由上述內(nèi)側(cè)管32的內(nèi)表面形成的通^^作為 高壓側(cè)制冷劑通5吝7,將由上述外側(cè)管33的內(nèi)表面和上述內(nèi)側(cè)管
能將冷凝部管28作為外側(cè)管33共用，有利于過冷卻部6的成本， 并且，通過每個雙層管構(gòu)造的獨立的熱交換作用，能發(fā)揮過冷 卻性能。
21實施例3
實施例3是取消了設(shè)在冷凝部與過冷卻部之間的交界部的散熱片的例子。
首先，說明構(gòu)造。
圖16是表示實施例3的車輛用冷凝器中的第2聯(lián)管水室側(cè)的過冷卻部的放大剖視圖。
如圖16所示，實施例3的車輛用冷凝器A3包括冷凝部4、過冷卻部6、第2聯(lián)管水室12、冷凝制冷劑出口水室18、高壓制冷劑入口水室19、低壓制冷劑出口水室20、橫分隔板21、縱分隔板22、儲液入口管25、儲液出口管26、低壓制冷劑管27、冷凝部管28、散熱片29、內(nèi)側(cè)管32和外側(cè)管33。
該實施例3，其基本構(gòu)造與實施例2的車輛用冷凝器A2相同，但是取消了設(shè)在冷凝部4與過冷卻部6之間的交界部的散熱片，在冷凝部4的最下端位置的冷凝部管28'與過冷卻部6的最上端位置的外側(cè)管33之間設(shè)有空間S。另外，其它的構(gòu)造與實施例l、 2相同，因此對對應(yīng)的構(gòu)造標注以相同附圖標記，其說明從略。
接著，說明其作用。在該實施例3的車輛用冷凝器A3中，由于取消了設(shè)在冷凝部4與過冷卻部6之間的交界部的散熱片，所以，能避免過冷卻部6與外部空氣之間的熱傳遞，并且能避免過冷卻部6與冷凝部4之間的熱傳遞。能確保過冷卻部6具有與冷凝部4獨立的熱交換環(huán)境，能避免行駛風(fēng)的影響，提高過冷卻性能。另外，其它的作用與實施例l、 2相同，其說明從略。
接著，說明效果。
在實施例3的車輛用冷凝器中，除了具有實施例l的(1 ) ~(5)和實施例2的(6)的效果外，還具有以下效果。
22的交界部的散熱片，所以，確保過冷卻部6具有相對于冷凝部4獨立的熱交換環(huán)境，能避免行駛風(fēng)的影響，且提高過冷卻性能。以上，參照實施例l ~實施例3說明了本發(fā)明的車輛用冷凝器，但是，具體的構(gòu)造并不限定于這些實施例。只要不脫離權(quán)利要求書的各技術(shù)方案的發(fā)明要旨，就可以容許進行設(shè)計變更、追加等。
在實施例1 3中，作為冷凝部管28,如圖4所示，表示了在扁平的長圓截面形狀的管內(nèi)配置了內(nèi)片的例子。但是，冷凝部管的截面形狀、構(gòu)造，并不限定于圖4所示。例如，也可以如圖17的(a)所示那樣，做成為在扁平長圓截面形狀的管內(nèi)裝入有加強筋的冷凝部管28a。也可以如圖17的(b)所示那樣，通過形成多條方形制冷劑通路的擠壓成形，形成冷凝部管28b。也可以如圖17的(c)所示那樣，通過形成多條圓形制冷劑通路的擠壓成形，^故成冷凝部管28c。
在實施例l中，如圖5所示，表示過冷卻部6是由多根高壓側(cè)管30、和圍繞它的過冷卻部管殼體31構(gòu)成的例子。但是，例如也可以如圖18所示那樣，過冷卻部6是由通過形成多條圓形制冷劑通路的擠壓成形形成的高壓側(cè)管3 0'、和圍繞多根高壓側(cè)管30'的過冷卻部管殼體31構(gòu)成的。
在實施例2、 3中，作為過冷卻部6的管構(gòu)造，如圖15所示，表示是由內(nèi)側(cè)管32和外側(cè)管33構(gòu)成的雙層管的例子。但是，過冷卻部的管構(gòu)造，并不限定于圖15所示。例如，也可以如圖19的(a)所示那樣，通過形成2條扁平的高壓側(cè)制冷劑通路7和低壓側(cè)制冷劑通^各8的纟齊壓成形來形成過冷卻部管34a。也可以如圖19的(b)所示那樣，通過形成扁平的高壓側(cè)制冷劑通路7和外周的低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形管和內(nèi)片的組合來形成過冷卻部管34b。也可以如圖19的(c)所示那樣，通過形成方
23形的高壓側(cè)制冷劑通路7和外周的低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形來形成過冷卻部管34c。也可以如圖19的(d)所示那樣，通過形成圓形的高壓側(cè)制冷劑通路7和外周的低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形來形成過冷卻部管34d。也可以如圖19的(e)所示那樣，通過形成2條扁平的高壓側(cè)制冷劑通路7和低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形管和內(nèi)片的組合來形成過冷卻部管34e。也可以如圖19的(f)所示那樣，通過形成扁平的高壓側(cè)制冷劑通路7和斷續(xù)的低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形管和內(nèi)片的組合來形成過冷卻部管34f。也可以如圖19的(g)所示那樣，通過形成多條圓形的高壓側(cè)制冷劑通路7和低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形來形成過冷卻部管34g。也可以如圖19的(h)所示那樣，通過形成多條圓形的高壓側(cè)制冷劑通路7和多條長圓形的低壓側(cè)制冷劑通路8的擠壓成形來形成過冷卻部管3 4 h 。
權(quán)利要求
1. 一種車輛用冷凝器，其一體地包括將從冷凍循環(huán)的壓縮機排出的高溫高壓制冷劑與外部空氣進行熱交換而使其散熱并冷卻的冷凝部、儲存在該冷凝部被液化了的制冷劑的儲液部、對來自該儲液部的高壓制冷劑進行冷卻的過冷卻部，其特征在于，上述過冷卻部使來自上述儲液部的高壓液態(tài)制冷劑與來自上述冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器的低壓制冷劑之間通過不使用散熱片的熱交換，將來自上述儲液部的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用冷凝器，其特征在于，上述過冷卻部將來自上述儲液部的高壓側(cè)制冷劑通路的制冷劑通過方向、和來自上述蒸發(fā)器的低壓側(cè)制冷劑通路的制冷劑通過方向i殳定為相互沖目反的方向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用冷凝器，其特征在于，在左右方向的兩端側(cè)配置第l聯(lián)管水室和第2聯(lián)管水室；在上述第l聯(lián)管水室內(nèi)設(shè)有將水室內(nèi)部分隔成冷凝制冷劑入口水室、高壓制冷劑出口水室和4氐壓制冷劑入口水室的第1分隔板；在上述第2聯(lián)管水室內(nèi)設(shè)有將水室內(nèi)部分隔成冷凝制冷劑出口水室、高壓制冷劑入口水室和低壓制冷劑出口水室的第2分隔板；上述過冷卻部在高壓側(cè)制冷劑通路與低壓側(cè)制冷劑通路之間進行熱交換，上述高壓側(cè)制冷劑通路將上述第2聯(lián)管水室的高壓制冷劑入口水室與上述第l聯(lián)管水室的高壓制冷劑出口水室連通，上迷低壓側(cè)制冷劑通路將上述第1聯(lián)管水室的低壓制冷劑入口水室與上述第2聯(lián)管水室的低壓制冷劑出口水室連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用冷凝器，其特征在于，上述冷凝部具有多根冷凝部管和設(shè)在該多根冷凝部管的相鄰管間的散熱片；上述多根冷凝部管將上述第l聯(lián)管水室的冷凝制冷劑入口水室與上述第2聯(lián)管水室的冷凝制冷劑出口水室連結(jié)起來；上述儲液部由儲液罐構(gòu)成，該儲液罐沿著上述第2聯(lián)管水室配置在與該第2聯(lián)管水室相鄰的位置，從上述第2聯(lián)管水室的冷凝制冷劑出口水室導(dǎo)入制冷劑，將制冷劑供給到上述第2聯(lián)管水室的高壓制冷劑入口水室。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的車輛用冷凝器，其特征在于，上述過冷卻部由多根高壓側(cè)管和過冷卻部管殼體構(gòu)成，上述多根高壓側(cè)管將上述第2聯(lián)管水室的高壓制冷劑入口水室與上述第l聯(lián)管水室的高壓制冷劑出口水室連結(jié)起來，上述過冷卻部管殼體將上述第l聯(lián)管水室的低壓制冷劑入口水室與上述第2聯(lián)管水室的低壓制冷劑出口水室連結(jié)起來；將由上述高壓側(cè)管的內(nèi)表面形成的通路作為高壓側(cè)制冷劑通路，將由上述過冷卻部管殼體的內(nèi)表面和上述高壓側(cè)管的外表面形成的通路作為低壓側(cè)制冷劑通路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的車輛用冷凝器，其特征在于，上述過冷卻部是由多根內(nèi)側(cè)管和多根外側(cè)管構(gòu)成的雙層管構(gòu)造，上述多根內(nèi)側(cè)管將上述第2聯(lián)管水室的高壓制冷劑入口水室與上述第1聯(lián)管水室的高壓制冷劑出口水室連結(jié)起來，上述多根外側(cè)管將上述第l聯(lián)管水室的低壓制冷劑入口水室與上述第2聯(lián)管水室的低壓制冷劑出口水室連結(jié)起來；將由上述內(nèi)側(cè)管的內(nèi)表面形成的通路作為高壓側(cè)制冷劑通路，將由上述外側(cè)管的內(nèi)表面和上述內(nèi)側(cè)管的外表面形成的通路作為低壓側(cè)制冷劑通路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4 6中任一項所述的車輛用冷凝器，其特征在于，上述冷凝部取消了設(shè)置在上述冷凝部與上述過冷卻部之間的交界部的散熱片。
全文摘要
本發(fā)明提供即使受到風(fēng)速影響也不降低冷凝性能、通過將制冷劑溫度降低到外部空氣溫度以下的過冷卻能夠?qū)崿F(xiàn)提高制冷能力、制冷效率的車輛用冷凝器。本發(fā)明的車輛用冷凝器(A1)一體地包括冷凝部(4)、儲液罐(5)和過冷卻部(6)。該冷凝部(4)將從冷凍循環(huán)的壓縮機(1)排出的高溫高壓制冷劑與外部空氣進行熱交換對其進行散熱而冷卻。該儲液罐(5)儲存在冷凝部(4)被液化了的制冷劑。該過冷卻部(6)將來自該儲液罐(5)的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。上述過冷卻部(6)使來自上述儲液罐(5)的高壓液態(tài)制冷劑與來自上述冷凍循環(huán)的蒸發(fā)器(3)的低壓制冷劑之間通過不使用散熱片的熱交換將來自上述儲液罐(5)的高壓液態(tài)制冷劑冷卻。
文檔編號F25B39/04GK101482349SQ20091000007
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者檜山仁一 申請人:康奈可關(guān)精株式會社