－66－

カーエアコン用 TH（Triple Header）コンデンサ

藤　井　隆　行＊１ 花　房　達　也＊１ 瀬　野　善　彦＊１ 鈴　木　新　吾＊１

Takayuki FUJII Tatsuya HANAFUSA Yoshihiko SENO Shingo SUZUKI

鴇　崎　和　美＊１ 有　野　康　太＊１ 根　津　昌　弘＊１

Kazumi TOKIZAKI Kota ARINO Masahiro NEZU

カーエアコン用TH（Triple Header）コンデンサ※

Triple Header Condenser for Automotive Air Conditioning Systems

技術紹介

＊１株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー

※2013年6月26日受付

１．はじめに

（株）ケーヒン・サーマル・テクノロジーは，現在カーエアコンで主流となったパラレルフローコンデンサを国内で最初に製品化し，シェアを拡大してきた．しかしながら，近年は競合他社が追従し価格競争の激化に晒され，従来技術の延長では競争力を確保することが困難となってきた．また世界的には温暖化対策によるフロンガス規制により，地球温暖化係数が小さい新冷媒へと移行しつつあり，より高性能な熱交換器が要求されてきた．このような環境の中，性能とコストの両面で競合

他社をリードする製品を開発することが必要となった．

２．従来型コンデンサについて

コンデンサとはエアコンサイクルを構成する部品のひとつで，コンプレッサで圧縮され高温高圧となったガス冷媒の熱を放出し，冷媒を液化させる熱交換器である（Fig. 1）．従来型コンデンサは，接続部を介しレシーバドライヤ（受液器）をボルトで固定する構造であり，部品点数が多くコスト削減が困難であった（Fig.2）．

Keihin has developed a new type AC condenser of lighter weight, higher performance and lower cost. The new condenser has the 3rd header to which bottom tubes are directly brazed and which functions as a receiver drier. Such a construction reduces number of component as well as product weight significantly.

Fig. 1 Automotive Air Conditioning System

Refrigerant Flow

Condenser

Hot/High pressure

Cold/Low pressure

Compressor

A heat exchanger cooling air down inside the cabin.Refrigerant vaporizes into gases phase inside the evaporator.

Evaporator

Refrigerant TemperaturePressure

A heat exchanger radiating heat from refrigerant to ambient air.Gases refrigerant condenses into liquid inside the condenser.

60～80˚C10～18bar

－67－

ケーヒン技報 Vol.2 (2013)

３．新開発 TH コンデンサについて

構造上の特徴は，最終冷媒パスを構成するチューブがレシーバドライヤ機能を有する３本目のヘッダ（Header）に直接ロウ付けされ，部品点数の削減と軽量化を図った点である（Fig. 3）．構造上有効コアが拡大したことにより熱交換性能が向上した．さらには冷媒が３本目のヘッダに直接繋がるチューブを通る流れ方になったことにより冷媒の通路抵抗

Fig. 2 Conventional Condenser

1st Header 2nd Header

RD FlangeRefrigerant Pass Arrangement

Receiver Drier

RD Flange

Bolt1st Header

2nd Header

Receiver Drier

Refrigerant: IN

Refrigerant: OUT

IN

OUT

Fig. 3 TH Condenser

Refrigerant Pass Arrangement

IN

OUT

1st Header

2nd Header

Refrigerant: IN

Refrigerant: OUT

3rd Header

1st Header 2nd Header 3rd Header

も減少した（Fig. 4）．これらの効果として冷媒を循環させるコンプレッサへの負荷を低減することができる為，エンジンシステムの効率を改善させることも出来る．また，熱交換チューブとフィン形状寸法を最適化することにより，軽量で高性能の熱交換器を実現した（Fig. 5，6）．客先の要求性能を満たし，かつ新冷媒（HFO1234yf）に適合するコンデンサの開発ができた．

－68－

カーエアコン用 TH（Triple Header）コンデンサ

著　者

藤 井 隆 行

本製品は海外拠点での生産を前提に開発を開始し，開発コンセプト段階から日本人スタッフだけでなく，チェコ工場のエンジニアを巻き込んだグローバル開発モデルである．皆様のご協力のもと量産を開始できました．開発に携わった皆様に感謝申し上げます．（藤井）

100106

(%)

0

100

80

60

40

20

1206% Better

TH Cond.ConventionalCond.

Fig. 6 Heat Rejection Performance

Fig. 4 Refrigerant Side Pressure Drop

100

88

(%)

0

100

80

60

40

20

120

12% Improve

ConventionalCond.

TH Cond.

いた．しかし，機能上の最適要件を満たすためこの領域に踏み込み，部品の寸法精度見直し，コア組立てに数値計算も取り入れることにより製造面での量産化への目途が立てられた．

５．開発によるその他の効果

欧州の主要顧客であるフォルクスワーゲンやアウディに技術レベルを認知され，主要モデルのコンデンサ部品を受注できただけでなく，開発パートナとしての立場を再構築できた．また，チェコ工場との綿密な連携により，小部品の調達において競争力のあるローカルサプライヤを開拓できた．本製品は 2012年よりチェコ工場にて本格量産されている．

Fig. 5 Weight

100

83

(%)

0

100

80

60

40

20

120

17% Lighter

ConventionalCond.

TH Cond.

４．製造工程の変化点

THコンデンサは，単一製品において２種類の異なる長さの熱交換チューブを使用する構造であり，従来よりも精密な部品加工と高度な組立技術，ロウ付け技術が要求される為，このような設計は組立性の面でタブーとされて