JP2018071911A - コンデンサユニットおよび冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒凝縮能力を向上することの可能なコンデンサユニットを提供する。【解決手段】凝縮部２０は、高圧の気相冷媒が流れる流路を有し、その流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機６０により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる。レシーバ部３０は、凝縮部２０の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する。サブクール部４０は、レシーバ部３０から流出した液相冷媒を、送風機６０により送風される空気との熱交換により過冷却する。配置部材７０は、凝縮部２０より気流の風上側の領域にサブクール部４０を配置し、サブクール部４０を通過した空気とサブクール部４０の外側を通過した空気とが混合されるエアミックス空間５５をサブクール部４０と凝縮部２０との間に形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、コンデンサユニット、およびそれを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。

従来、冷凍サイクル装置に用いられるサブクール式のコンデンサユニットが知られている。

特許文献１に記載のコンデンサユニットは、凝縮部とレシーバ部とサブクール部とが一体に構成された熱交換器を備えている。詳細には、熱交換器のうち重力方向上側の領域に凝縮部が配置され、その凝縮部の下側の領域にサブクール部が配置されている。また、凝縮部およびサブクール部の幅方向の一方の側にレシーバ部が配置されている。凝縮部の流路に流入した高温高圧の冷媒は、その流路を上側から下側に流れる際に空気との熱交換により凝縮し、凝縮部の下側からレシーバ部に流出する。レシーバ部は、凝縮部から流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離する。レシーバ部から流出した液相冷媒は、サブクール部を流れる際に空気との熱交換により過冷却される。なお、本明細書において過冷却とは、沸点以下の温度で存在する液体のエンタルピーが低下することをいう。また、過冷却度とは、所定圧力にある液体の温度と、その所定圧力における液体の飽和温度との温度差をいう。

特開平４−２２７４３６号公報 特開昭５８−１２６２１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のコンデンサユニットは、凝縮部とレシーバ部とサブクール部とが１個の熱交換器の中に構成されているので、凝縮部の面積とサブクール部の面積とがいずれも小さくなるといった問題がある。そのため、例えばバスなどのように大きい冷房性能を必要とする車両では、凝縮部の面積とサブクール部の面積の縮小によりコンデンサユニットの冷媒凝縮能力が低下すると、そのコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置の冷房性能が低下するおそれがある。

仮に、コンデンサユニットによる冷媒凝縮能力が低い場合、そのコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置では、圧縮機から膨張弁までの冷媒圧力が高くなる。そのため、その冷凍サイクル装置は、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損を防ぐために構成部品の耐圧を高める必要が生じる。

一方、特許文献２に記載のコンデンサユニットは、サブクール部と凝縮部とが気流の流れ方向に並べて配置されている。詳細には、サブクール部の風下側に凝縮部が配置されている。しかしながら、特許文献２では、サブクール部と凝縮部とが隣接した状態で取り付けられているので、サブクール部を流れる冷媒と熱交換して温められた空気がそのまま凝縮部に流れる。したがって、凝縮部は、サブクール部に対向する部位の流路を流れる冷媒と、サブクール部を通過して温められた空気との温度差が小さいものとなり、その部位での熱交換効率が低下し、冷媒凝縮能力が低下するおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、冷媒凝縮能力を向上することの可能なコンデンサユニット、およびそれを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、冷凍サイクル（１）に用いられるコンデンサユニットであって、
気流を発生させる送風機（６０）と、
冷凍サイクルが備える圧縮機（２）から吐出した高圧の気相冷媒が流れる流路（２１、２２、２３）を有し、流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる凝縮部（２０）と、
凝縮部の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシーバ部（３０）と、
レシーバ部から流出した液相冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により過冷却し、冷凍サイクルが備える膨張弁（３）に向けて流出するサブクール部（４０）と、
凝縮部より気流の風上側の領域にサブクール部を配置し、サブクール部を通過した空気とサブクール部の外側を通過した空気とが混合されるエアミックス空間（５５）をサブクール部と凝縮部との間に形成する配置部材（７０）と、を備える。

これによれば、サブクール部を流れる冷媒との熱交換により温められた空気と、サブクール部の外側を通過した冷たい空気とがエアミックス空間により混合された状態で凝縮部に導入される。そのため、凝縮部の流路の全領域を流れる冷媒と、エアミックス空間で混合された空気との温度差が確保される。したがって、このコンデンサユニットは、凝縮部の流路の全領域で空気との熱交換が高効率に行われるので、熱交換効率を向上し、冷媒凝縮能力を向上することができる。その結果、このコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置は、液相冷媒の生成量を増加し、冷房性能を向上することができる。

また、このコンデンサユニットを用いた冷凍サイクル装置は、コンデンサユニットによる冷媒凝縮能力の向上により、圧縮機から膨張弁までの冷媒圧力を低下させることが可能である。したがって、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。

請求項７に記載の発明は、冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
請求項１に記載のコンデンサユニット（１０）と、
コンデンサユニットが備えるサブクール部（４０）から流出する冷媒を減圧する膨張弁（３）と、
空調ケース内を流れる空気と膨張弁で減圧された冷媒との熱交換により冷媒を蒸発させ、その冷媒を圧縮機に向けて流出する蒸発器（４）と、を備える。

これによれば、冷凍サイクル装置は、請求項１に記載のコンデンサユニットを備えることで、冷房性能を向上すると共に、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態にかかるコンデンサユニットの平面図である。 図１のＩＩ方向の正面図である。 図１および図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。 冷凍サイクル装置の構成図である。 コンデンサユニットの冷媒の流れを説明するための説明図である。 コンデンサユニットの空気の流れを説明するための説明図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面において、コンデンサユニットの空気の流れを説明するための説明図である。 第２実施形態にかかるコンデンサユニットの平面図である。 図８のＩＸ方向の正面図である。 図８および図９のＸ―Ｘ線の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態のコンデンサユニット１０は、例えばバスなどの車両に搭載され、空調装置を構成する冷凍サイクル装置１に用いられるものである。

まず、冷凍サイクル装置１について説明する。

図４に示すように、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２、コンデンサユニット１０、膨張弁３および蒸発器４などを備えている。これら構成部品は、配管５によって環状に接続され、冷媒の循環路を構成する。

圧縮機２は、蒸発器４側から冷媒を吸入し圧縮する。圧縮機２は、図示していない車両走行用のエンジンから動力が伝達されて駆動する。なお、圧縮機２の動力源として、電動機を使用してもよい。

コンデンサユニット１０は、凝縮部２０、レシーバ部３０およびサブクール部４０などを備えている。

圧縮機２から吐出された高温高圧の気相冷媒は凝縮部２０に流入する。凝縮部２０に流入したその気相冷媒は、凝縮部２０の流路を流れる際、外気との熱交換により冷却されて凝縮する。なお、凝縮部２０は、気相冷媒を外気に放熱させる放熱器とも呼ばれる。

凝縮部２０から流出した冷媒は、レシーバ部３０に流入する。レシーバ部３０は、冷媒を貯める容器であり、凝縮部２０の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離し、その液相冷媒をサブクール部４０に流出する。

サブクール部４０は、レシーバ部３０から流出した液相冷媒を、外気との熱交換により過冷却し、膨張弁３に向けて流出する。

液相冷媒は、膨張弁３を通過する際に減圧され、霧状の気液二相状態となり、蒸発器４に流入する。膨張弁３はオリフィスまたはノズルのような固定絞り、或いは、適宜の可変絞り等により構成される。

蒸発器４は、図示していない空調ユニットが備える図示していない空調ケースに形成された通風路に設置される。蒸発器４が有する流路を流れる低圧冷媒は、空調ケースに設けられた図示していない送風機により送風される空気と熱交換することにより蒸発する。その冷媒の蒸発潜熱により、空調ケースの通風路を流れる空気が冷却される。その空気は、図示していないヒータコアにより温度調整されて車室内へ吹き出される。蒸発器４を通過した冷媒は、図示していないアキュムレータに向けて流出し、そのアキュムレータから圧縮機２に吸引される。

次に、コンデンサユニット１０の構成について説明する。

本実施形態のコンデンサユニット１０は、例えばバスなどの車両の床下に搭載され、車両の側面などに設けられた空気取入口から外気を取り込み、冷媒を冷却し凝縮させるものである。

図１から図３に示すように、コンデンサユニット１０は、上述した凝縮部２０、レシーバ部３０およびサブクール部４０の他に、第１側板５１、第２側板５２、底板５３、送風機６０および配置部材７０などを備えている。なお、図１から図３では、凝縮部２０、レシーバ部３０およびサブクール部４０を接続する配管を省略し、図１に冷媒の流れを破線の矢印で示している。また、図２および図３では、コンデンサユニット１０が車両に取り付けられた状態における車両の床下面の位置を一点鎖線ＶＦで示している。

凝縮部２０、レシーバ部３０、サブクール部４０、送風機６０および配置部材７０などは、第１側板５１、第２側板５２および底板５３により仕切られた空間の内側に設けられている。第１側板５１は、サブクール部４０および凝縮部２０などの一方の側に設けられている。第２側板５２は、サブクール部４０および凝縮部２０の他方の側に設けられている。底板５３は、サブクール部４０および凝縮部２０の下側に設けられている。なお、第１側板５１、第２側板５２および底板５３は、それぞれ単一の部材であってもよく、或いは、複数の部材から構成されたものであってもよい。

送風機６０は、軸流ファン６１と、そのファン６１を回転させる電動機６２などから構成されている。本実施形態のコンデンサユニット１０は、２個の送風機６０を備えている。電動機６２の駆動によりファン６１が回転すると、第１側板５１、第２側板５２、底板５３および車両の床下面ＶＦに仕切られた空間に気流が発生し、外気が導入される。

凝縮部２０は、第１側板５１と第２側板５２との間に設けられている。本実施形態のコンデンサユニット１０は、２個の凝縮部２０を備えている。２個の凝縮部２０は、厚み方向に並べて設けられ、第１側板５１と第２側板５２とに対し取付部材２９を介してボルト等によって固定されている。２個の凝縮部２０は、送風機６０により発生する気流の流れ方向に並べて設けられている。送風機６０により発生する気流は、２個の凝縮部２０の厚み方向に流れる。凝縮部２０は、高圧の気相冷媒が流れる流路を有しており、その流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機６０により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させるものである。

凝縮部２０に対し、気流の風上側に配置部材７０が設けられている。配置部材７０は、横梁部７１および腕部７２などを有している。横梁部７１は、凝縮部２０とサブクール部４０との間で、第１側板５１と第２側板５２とに跨って設けられている。横梁部７１の両端はそれぞれ、第１側板５１と第２側板５２とにボルト等によって固定されている。

レシーバ部３０は、横梁部７１のうち凝縮部２０とは反対側の位置に設けられている。本実施形態のコンデンサユニット１０は、２個のレシーバ部３０を備えている。２個のレシーバ部３０は、横梁部７１に対し取付部材３９を介して固定されている。レシーバ部３０は、冷媒を貯める容器であり、凝縮部２０の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離するものである。

配置部材７０が有する腕部７２は、横梁部７１から凝縮部２０とは反対側に延びている。腕部７２は、サブクール部４０の幅方向の両側に設けられ、横梁部７１にボルト等によって固定されている。

サブクール部４０は、レシーバ部３０から流出した液相冷媒を、送風機６０により送風される空気との熱交換により過冷却するものである。サブクール部４０により過冷却度が大きくなった冷媒は、冷凍サイクル装置１が備える膨張弁３に向けて流出する。サブクール部４０は、横梁部７１の凝縮部２０とは反対側の位置に設けられている。詳細には、サブクール部４０は、横梁部７１に取り付けられた腕部７２に対し、取付部材４９を介してボルト等によって固定されている。すなわち、配置部材７０は、凝縮部２０より気流の風上側の領域のうち、凝縮部２０から離れた位置にサブクール部４０を配置している。これにより、凝縮部２０とサブクール部４０との間に、エアミックス空間５５が形成される。図１および図３では、エアミックス空間５５を一点鎖線５５で示している。エアミックス空間５５の作用については後述する。

サブクール部４０と２個のレシーバ部３０とは、横梁部７１が延びる方向に並べて設けられている。また、サブクール部４０は、腕部７２により横梁部７１から離れて設けられている。詳細には、サブクール部４０は、レシーバ部３０の中心３１よりも横梁部７１とは反対側に設けられている。これにより、サブクール部４０を凝縮部２０から遠い位置に取り付けることで、エアミックス空間５５を大きくすることができる。

サブクール部４０の幅Ｗ１は、凝縮部２０の幅Ｗ２より小さい。そのため、サブクール部４０と第１側板５１との間、サブクール部４０と第２側板５２との間にはそれぞれ、空気が流れる空間が形成されている。なお、２個のレシーバ部３０は、サブクール部４０と第１側板５１との間の空間に設けられている。

また、サブクール部４０の高さＨ１は、凝縮部２０の高さＨ２より小さい。そのため、サブクール部４０と車両の床下面ＶＦとの間、サブクール部４０と底板５３との間にはそれぞれ、空気が流れる空間が形成されている。

ここで、コンデンサユニット１０を構成する凝縮部２０、レシーバ部３０およびサブクール部４０の冷媒の流れを説明する。

図５に示すように、凝縮部２０は、例えばパラレルフロータイプである。凝縮部２０は、幅方向の一方に設けられた第１タンク２１、幅方向の他方に設けられた第２タンク２２、第１タンク２１と第２タンク２２とを連通する多数のチューブ２３、およびフィン２４などを有している。第１タンク２１と第２タンク２２の内側にはそれぞれセパレータ２５、２６が設けられている。第１タンク２１のセパレータ２５より、第２タンク２２のセパレータ２６は下側に位置している。なお、第１タンク２１、第２タンク２２および多数のチューブ２３は、凝縮部２０の冷媒流路を構成するものである。

この構成により、冷媒入口２７から第１タンク２１のうちセパレータ２５よりも上側の空間に流入した高温高圧の冷媒は、第１タンク２１から矢印ＲＦ１に示すように複数のチューブ２３を流れ、第２タンク２２のうちセパレータ２６よりも上側の空間に流入する。その冷媒は、第２タンク２２から矢印ＲＦ２に示すように複数のチューブ２３を流れ、第１タンク２１のうちセパレータ２５よりも下側の空間に流入する。さらにその冷媒は、第１タンク２１から矢印ＲＦ３に示すように複数のチューブ２３を流れ、第２タンク２２のうちセパレータ２６よりも下側の空間に流入し、冷媒出口２８から流出する。

凝縮部２０の流路を流れる冷媒は、複数のチューブ２３などにより構成される流路を上流側から下流側に流れるに従い、チューブ２３とチューブ２３との隙間を流れる空気との熱交換により次第に冷却されて凝縮する。すなわち、凝縮部２０の流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われることにより、上流側の流路を流れる冷媒の温度よりも、下流側の流路を流れる冷媒の温度が低いものとなる。なお、凝縮部２０の流路の中で上流側の流路とは、冷媒入口２７から冷媒出口２８までの半分の距離よりも冷媒入口２７側の流路をいうものとし、下流側の流路とは、冷媒入口２７から冷媒出口２８までの半分の距離よりも冷媒出口２８側の流路をいうものとする。

凝縮部２０の冷媒出口２８から流出した冷媒は、レシーバ部３０の流入管３２からレシーバ部３０の内側に流入する。レシーバ部３０は、冷媒を貯める容器である。その容器の中で、冷媒は気相冷媒と液相冷媒とに分離する。レシーバ部３０は、その容器の底に貯まった液相冷媒を流出管３３からサブクール部４０に流出する。

サブクール部４０も、例えばパラレルフロータイプであり、幅方向の一方に設けられた第１タンク４１、幅方向の他方に設けられた第２タンク４２、第１タンク４１と第２タンク４２とを連通する多数のチューブ４３、およびフィン４４などを有している。なお、第１タンク４１、第２タンク４２および多数のチューブ４３は、サブクール部４０の冷媒流路を構成するものである。

この構成により、冷媒入口４７から第１タンク４１に流入した液相冷媒は、第１タンク４１から複数のチューブ４３を流れ、第２タンク４２に流入する。その冷媒は、第２タンク４２の冷媒出口４８から流出する。サブクール部４０の流路を流れる冷媒は、複数のチューブ４３を流れるに従い、チューブ４３とチューブ４３との隙間を流れる空気との熱交換により過冷却度が大きくなる。なお、サブクール部４０の第１タンク４１および第２タンク４２にセパレータを設けてもよい。

続いて、コンデンサユニット１０の空気の流れを、図６および図７を参照して説明する。

送風機６０が有する電動機６２の駆動によりファン６１が回転すると、第１側板５１、第２側板５２、底板５３および車両の床下面ＶＦに仕切られた空間の中に気流が発生し、外気が導入される。図６および図７では、その時の空気の流れを矢印ＡＦ１〜ＡＦ１２で示している。

図６の矢印ＡＦ１およびＡＦ２で示したように、サブクール部４０を通過し、サブクール部４０を流れる冷媒との熱交換により温められた空気は、エアミックス空間５５に流れる。このとき、サブクール部４０は、通気抵抗となるので、サブクール部４０を通過した空気の密度はサブクール部４０を通過する前の空気の密度よりも小さいものとなっている。そのため、矢印ＡＦ３およびＡＦ４で示したように、サブクール部４０と第１側板５１との間の空間、および、サブクール部４０と第２側板５２との間の空間を通過した冷たい空気は、サブクール部４０と凝縮部２０との間のエアミックス空間５５に流れる。

図６の矢印ＡＦ１およびＡＦ２と同様に、図７の矢印ＡＦ１およびＡＦ２で示したように、サブクール部４０を通過し、サブクール部４０を流れる冷媒との熱交換により温められた空気は、エアミックス空間５５に流れる。矢印ＡＦ５およびＡＦ６で示したように、サブクール部４０と車両の床下面ＶＦとの間の空間、および、サブクール部４０と底板５３との間の空間を通過した冷たい空気も、サブクール部４０と凝縮部２０との間のエアミックス空間５５に流れる。

これにより、エアミックス空間５５では、サブクール部４０を通過した空気と、サブクール部４０の外側を通過した空気とが混合される。すなわち、サブクール部４０を通過した空気は、サブクール部４０の外側を通過した空気と混合されることで、温度が低下することとなる。

エアミックス空間５５で混合された空気は、凝縮部２０の流路を構成するチューブ２３とチューブ２３との隙間に流れる。これにより、凝縮部２０の上流側の流路を流れる高温の冷媒とエアミックス空間５５で混合された空気との温度差が確保されると共に、凝縮部２０の下流側の流路を流れる低温の冷媒とエアミックス空間５５で混合された空気との温度差が確保される。したがって、凝縮部２０は、上流側の流路から下流側の流路に亘り全領域で冷媒を凝縮させることで、熱交換効率が向上し、冷媒凝縮能力が向上する。その結果、凝縮部２０で生成される液相冷媒の量が増加する。

以上説明した第１実施形態のコンデンサユニット１０および冷凍サイクル装置１は、次の作用効果を奏する。

（１）第１実施形態のコンデンサユニット１０は、サブクール部４０と凝縮部２０との間にエアミックス空間５５が形成されるように、サブクール部４０と凝縮部２０とが配置されている。

これにより、サブクール部４０を通過して温められた空気と、サブクール部４０の外側を通過した冷たい空気とがエアミックス空間５５により混合された状態で凝縮部２０に導入される。そのため、凝縮部２０の流路の全領域を流れる冷媒と、エアミックス空間５５で混合された空気との温度差が確保される。したがって、このコンデンサユニット１０は、凝縮部２０の流路の全領域で空気との熱交換が高効率に行われるので、熱交換効率を向上し、冷媒凝縮能力を向上することができる。その結果、このコンデンサユニット１０を用いた冷凍サイクル装置１は、液相冷媒の生成量を増加し、冷房性能を向上することができる。

また、このコンデンサユニット１０を用いた冷凍サイクル装置１は、コンデンサユニット１０による冷媒凝縮能力の向上により、圧縮機２から膨張弁３までの冷媒圧力を低下させることが可能である。したがって、圧縮機２から膨張弁３までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。

（２）第１実施形態では、サブクール部４０の幅Ｗ１は、凝縮部２０の幅Ｗ２より小さい。

これによれば、サブクール部４０の幅方向外側に空気が流れる空間を形成することが可能である。そのため、サブクール部４０の幅方向外側の空間を通過した冷たい空気と、サブクール部４０を通過して温められた空気とがエアミックス空間５５により混合される。したがって、凝縮部２０に対し、エアミックス空間５５で混合された空気を導入することができる。

（３）第１実施形態では、サブクール部４０の高さＨ１は、凝縮部２０の高さＨ２より小さい。

これによれば、サブクール部４０の高さ方向外側に空気が流れる空間を形成することが可能である。そのため、サブクール部４０の高さ方向外側の空間を通過した冷たい空気と、サブクール部４０を通過して温められた空気とがエアミックス空間５５により混合される。したがって、凝縮部２０に対し、エアミックス空間５５で混合された空気を導入することができる。

（４）第１実施形態では、サブクール部４０の幅Ｗ１は凝縮部２０の幅Ｗ２より小さく、かつ、サブクール部４０の高さＨ１は凝縮部２０の高さＨ２より小さい。

これによれば、サブクール部４０の幅方向外側および高さ方向外側に空気が流れる空間を形成することが可能である。そのため、サブクール部４０の幅方向外側および高さ方向外側の空間を通過した冷たい空気と、サブクール部４０を通過して温められた空気とがエアミックス空間５５により混合される。したがって、凝縮部２０に対し、エアミックス空間５５で混合された空気を導入することができる。

（５）第１実施形態では、配置部材７０は、凝縮部２０とサブクール部４０との間で、第１側板５１と第２側板５２とに跨って設けられる横梁部７１を有する。

これによれば、凝縮部２０とサブクール部４０との間に横梁部７１を配置することにより、サブクール部４０と凝縮部２０とを気流の流れ方向に離して取り付けることが可能である。したがって、配置部材７０は、凝縮部２０とサブクール部４０との間にエアミックス空間５５を形成することができる。

（６）第１実施形態では、配置部材７０は、横梁部７１から凝縮部２０とは反対側に延びてサブクール部４０を固定する腕部７２を有する。サブクール部４０は、横梁部７１に対し凝縮部２０とは反対側に設けられたレシーバ部３０の中心３１よりも、横梁部７１とは反対側に設けられている。

これによれば、レシーバ部３０の体格の範囲で、サブクール部４０を凝縮部２０から遠ざけて取り付けることが可能である。そのため、腕部７２により、エアミックス空間５５を大きくすることで、サブクール部４０を通過して温められた空気とサブクール部４０の外側を通過した冷たい空気とをより混合させることができる。

（７）第１実施形態の冷凍サイクル装置１は、上記で説明したコンデンサユニット１０を備えている。

これによれば、冷凍サイクル装置１は、冷房性能を向上すると共に、圧縮機２から膨張弁３までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して泥除板を追加したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図８から図１０に示すように、第２実施形態のコンデンサユニット１０は、底板５３から凝縮部２０とは反対側に延びる泥除板５４を備えている。泥除板５４は、サブクール部４０の下に位置する部位５４ａが、凝縮部２０側より外気側に向けて上方へ傾斜している。また、泥除板５４は、サブクール部４０より外気側の部位５４ｂが、底板５３より高い位置で底板５３とほぼ平行に外気側に延びている。そのため、サブクール部４０の下面と泥除板５４との距離Ｄ１は、サブクール部４０の下面と底板５３との距離Ｄ２よりも近くなっている。このような構成であっても、サブクール部４０の下面と泥除板５４との間には、空気が流れる空間が形成されている。これにより、矢印ＡＦ１３で示したように、サブクール部４０の下面と泥除板５４との間の空間を通過した冷たい空気は、エアミックス空間５５に流れる。これにより、エアミックス空間５５では、サブクール部４０を通過した空気と、サブクール部４０の外側を通過した空気とが混合される。すなわち、サブクール部４０を通過した空気は、サブクール部４０の外側を通過した空気と混合されることで、温度が低下することとなる。エアミックス空間５５で混合された空気は、凝縮部２０の流路を構成するチューブ２３とチューブ２３との隙間に流れる。これにより、凝縮部２０の全領域の流路を流れる冷媒とエアミックス空間５５で混合された空気との温度差が確保される。したがって、凝縮部２０は、全領域の流路で冷媒を凝縮させることで、熱交換効率が向上し、冷媒凝縮能力が向上する。

以上説明した第２実施形態のコンデンサユニット１０は、泥除板５４を備える場合でも、その泥除板５４とサブクール部４０との間に空間を形成することで、その空間を通じてエアミックス空間５５に冷たい空気を導入することが可能である。したがって、第２実施形態も、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、バスに用いられるコンデンサユニット１０および冷凍サイクル装置１について説明した。これに対し、他の実施形態では、コンデンサユニット１０および冷凍サイクル装置１は、乗用車、トラック、トレーラまたは鉄道などに用いられるものであってもよい。

（２）上記各実施形態では、車両の床下側方に搭載されるコンデンサユニット１０について説明した。これに対し、他の実施形態では、コンデンサユニット１０は、車両の前部、後部または天井に搭載されるものであってもよい。

（３）他の実施形態では、送風機６０、凝縮部２０、レシーバ部３０、サブクール部４０などの数は、任意に設定可能である。

（４）上記各実施形態では、凝縮部２０とサブクール部４０は、パラレルフロータイプのものを例に説明した。これに対し、他の実施形態では、凝縮部２０とサブクール部４０は、例えば、サーペタインタイプまたはプレートフィンタイプなどであってもよい。

（５）上記各実施形態では、コンデンサユニット１０は、サブクール部４０の上面を凝縮部２０の上面より低い位置に配置する構成とした。これに対し、他の実施形態では、サブクール部４０の上面と凝縮部２０の上面とをほぼ同じ高さに配置してもよい。

（６）上記各実施形態では、配置部材７０の一例として、横梁部７１と腕部７２により構成されるものについて説明した。これに対し、他の実施形態では、配置部材７０は、横梁部７１と腕部７２に限らず、例えば底板５３に接続される部材としてもよい。また、凝縮部２０およびレシーバ部３０の上方に天板を設け、そこに配置部材７０を接続してもよい。或いは、サブクール部４０の幅Ｗ１を長くして、第１側板５１と第２側板５２にサブクール部４０を取り付けてもよい。この場合、第１側板５１と第２側板５２が配置部材７０を構成する。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、コンデンサユニットは、送風機、凝縮部、レシーバ部、サブクール部および配置部材を備える。送風機は、気流を発生させる。凝縮部は、冷凍サイクルが備える圧縮機から吐出した高圧の気相冷媒が流れる流路を有し、その流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる。レシーバ部は、凝縮部の下流側の流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する。サブクール部は、レシーバ部から流出した液相冷媒を、送風機により送風される空気との熱交換により過冷却し、冷凍サイクルが備える膨張弁に向けて流出する。配置部材は、凝縮部より気流の風上側の領域にサブクール部を配置し、サブクール部を通過した空気とサブクール部の外側を通過した空気とが混合されるエアミックス空間をサブクール部と凝縮部との間に形成する。

第２の観点によれば、サブクール部の幅は、凝縮部の幅より小さい。

これによれば、サブクール部の幅方向外側に空気が流れる空間を形成することが可能である。そのため、サブクール部の幅方向外側の空間を通過した冷たい空気と、サブクール部を通過して温められた空気とがエアミックス空間により混合される。したがって、凝縮部に対し、エアミックス空間で混合された空気を導入することができる。

第３の観点によれば、サブクール部の高さは、凝縮部の高さより小さい。

これによれば、サブクール部の高さ方向外側に空気が流れる空間を形成することが可能である。そのため、サブクール部の高さ方向外側の空間を通過した冷たい空気と、サブクール部を通過して温められた空気とがエアミックス空間により混合される。したがって、凝縮部に対し、エアミックス空間で混合された空気を導入することができる。

第４の観点によれば、サブクール部の幅は凝縮部の幅より小さく、かつ、サブクール部の高さは凝縮部の高さより小さい。

これによれば、サブクール部の幅方向外側および高さ方向外側に空気が流れる空間を形成することが可能である。そのため、サブクール部の幅方向外側および高さ方向外側の空間を通過した冷たい空気と、サブクール部を通過して温められた空気とがエアミックス空間により混合される。したがって、凝縮部に対し、エアミックス空間で混合された空気を導入することができる。

第５の観点によれば、コンデンサユニットは、凝縮部およびサブクール部の一方の側に設けられた第１側板と、凝縮部およびサブクール部の他方の側に設けられた第２側板とをさらに備える。配置部材は、凝縮部とサブクール部との間で第１側板と第２側板とに跨って設けられる横梁部を有する。

これによれば、凝縮部とサブクール部との間に横梁部を配置することにより、サブクール部と凝縮部とを気流の流れ方向に離して取り付けることが可能である。したがって、配置部材は、凝縮部とサブクール部との間にエアミックス空間を形成することができる。

第６の観点によれば、配置部材は、横梁部から凝縮部とは反対側に延びてサブクール部を固定する腕部をさらに有する。レシーバ部は、横梁部に対し凝縮部とは反対側に設けられている。サブクール部は、レシーバ部の中心よりも横梁部とは反対側に設けられている。

これによれば、レシーバ部の体格の範囲で、サブクール部を凝縮部から遠ざけて取り付けることが可能である。そのため、腕部により、エアミックス空間を大きくすることで、サブクール部を通過して温められた空気とサブクール部の外側を通過した冷たい空気とをより混合して凝縮部に導入することができる。

第７の観点によれば、冷凍サイクル装置は、圧縮機、コンデンサユニット、膨張弁および蒸発器を備える。圧縮機は、冷媒を圧縮する。コンデンサユニットは、第１の観点で説明したものである。膨張弁は、コンデンサユニットが備えるサブクール部から流出する冷媒を減圧する。蒸発器は、空調ケース内を流れる空気と膨張弁で減圧された冷媒との熱交換により冷媒を蒸発させ、その冷媒を圧縮機に向けて流出する。

これによれば、冷凍サイクル装置は、第１の観点で説明したコンデンサユニットを備えることで、冷房性能を向上することが可能である。また、冷凍サイクル装置は、圧縮機から膨張弁までの構成部品の破損または故障を防ぐことができる。

１ 冷凍サイクル装置
２ 圧縮機
３ 膨張弁
１０ コンデンサユニット
２０ 凝縮部
３０ レシーバ部
４０ サブクール部
６０ 送風機
７０ 配置部材

Claims (7)

1. 冷凍サイクル（１）に用いられるコンデンサユニットであって、
   気流を発生させる送風機（６０）と、
   前記冷凍サイクルが備える圧縮機（２）から吐出した高圧の気相冷媒が流れる流路（２１、２２、２３）を有し、前記流路を上流側から下流側に流れる冷媒を、前記送風機により送風される空気との熱交換により冷却し、凝縮させる凝縮部（２０）と、
   前記凝縮部の下流側の前記流路から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシーバ部（３０）と、
   前記レシーバ部から流出した液相冷媒を、前記送風機により送風される空気との熱交換により過冷却し、前記冷凍サイクルが備える膨張弁（３）に向けて流出するサブクール部（４０）と、
   前記凝縮部より気流の風上側の領域に前記サブクール部を配置し、前記サブクール部を通過した空気と前記サブクール部の外側を通過した空気とが混合されるエアミックス空間（５５）を前記サブクール部と前記凝縮部との間に形成する配置部材（７０）と、を備えるコンデンサユニット。
2. 前記サブクール部の幅（Ｗ１）は、前記凝縮部の幅（Ｗ２）より小さい請求項１に記載のコンデンサユニット。
3. 前記サブクール部の高さ（Ｈ１）は、前記凝縮部の高さ（Ｈ２）より小さい請求項１または２に記載のコンデンサユニット。
4. 前記サブクール部の幅は前記凝縮部の幅より小さく、かつ、前記サブクール部の高さは前記凝縮部の高さより小さい請求項１ないし３のいずれか１つに記載のコンデンサユニット。
5. 前記凝縮部および前記サブクール部の一方の側に設けられた第１側板（５１）と、
   前記凝縮部および前記サブクール部の他方の側に設けられた第２側板（５２）と、をさらに備え、
   前記配置部材は、前記凝縮部と前記サブクール部との間で前記第１側板と前記第２側板とに跨って設けられる横梁部（７１）を有する請求項１ないし４のいずれか１つに記載のコンデンサユニット。
6. 前記配置部材は、前記横梁部から前記凝縮部とは反対側に延びて前記サブクール部を固定する腕部（７２）をさらに有し、
   前記レシーバ部は、前記横梁部の前記凝縮部とは反対側に設けられており、
   前記サブクール部は、前記レシーバ部の中心（３１）よりも前記横梁部とは反対側に設けられている請求項５に記載のコンデンサユニット。
7. 冷凍サイクル装置であって、
   冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
   請求項１に記載のコンデンサユニット（１０）と、
   前記コンデンサユニットが備えるサブクール部（４０）から流出する冷媒を減圧する膨張弁（３）と、
   空調ケース内を流れる空気と前記膨張弁で減圧された冷媒との熱交換により冷媒を蒸発させ、その冷媒を前記圧縮機に向けて流出する蒸発器（４）と、を備える冷凍サイクル装置。

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